无中和器离子推力器的发展现状、关键技术及展望

作者：孙安邦; 李昊霖; 杨谨远; 范健; 张思远; 李程; 张立伟; 王亚楠; 张冠军

来源：科学通报, 2022, 1-16.

• 电推进
• 无中和器离子推力器
• 栅极系统
• 电负性工质
• 自偏压效应

离子推力器具有高比冲和高效率等优势,是目前应用最广泛的电推力器之一,但亦存在着系统结构复杂、关键部件繁多等缺点.无中和器离子推力器可以消除对中和器的依赖,实现离子推进系统结构的简化,从而减小推力器体积和重量并提高系统可靠性.本文首先归纳了传统离子推力器的原理、优势及限制,引出了无中和器离子推力器的概念,对其基本原理、技术优势及分类进行了介绍;随后从等离子体源的束流自中和技术出发,总结了无中和器离子推力器的发展现状;结合空间应用需求以及无中和器离子推力器的工作特点,分析了无中和器离子推力器的关键技术,提出应将工质选择、等离子体机理研究、磁过滤装置和栅极系统设计以及栅极射频电压灵活调控方法这四方面作为其研究重点,同时应该发展并完善新的推力器参数测量方法,进一步明确无中和器离子推力器的工作特性.

• 单位
  电力设备电气绝缘国家重点实验室; 西安交通大学; 北京宇航系统工程研究所