射频离子推力器多元工质束流调节试验研究

作者：李建鹏; 李兴达^*; 张兴民; 赵以德; 李娟; 郭德洲; 胡竞

来源：推进技术, 2020, 41(08): 1914-1920.

DOI：10.13675/j.cnki.tjjs.190461

• 离子推力器
• 多元工质
• 性能调节
• 离子束流
• 试验研究

为了获得射频离子推力器离子束流随放电参数的变化规律,采用试验研究的方法,就推力器引出束流与射频功率强度、工质种类、工质流量之间的调节规律开展了研究,搭建了射频离子推力器束流调节试验系统。研究结果表明:屏栅电压1200V,加速电压-250V,射频功率200W～700W,工质流量0.2mg/s～4.76mg/s,Xe,Ar,O2,N2四种工质下能够可靠放电并稳定引出,实现束流从54mA～467mA的调节,电离效率Xe>Ar>O2>N2,离子束流随射频功率和工质流量线性增加,在1.01mg/s的氙工质下,推力、比冲随射频功率从100W～400W线性增加实现推力7.35mN～27.5mN,比冲1191s～3696s大范围连续可调,工质利用率为21.1%～78.8%,并在射频功率为276W时工质利用率和功耗之间存在明显拐点,在应用中要根据任务选择最佳工作区间,合理控制工作参数可以提高推力器工作性能和效率。

• 单位
  兰州空间技术物理研究所