AN基推进剂在脉冲激光辐照下的电场加速特性

作者:段卜仁; 章皓男; 华佐豪; 吴立志; 鲍紫荆; 郭宁; 叶迎华; 沈瑞琪*
来源:推进技术, 2022, 43(11): 429-438.
DOI:10.13675/j.cnki.tjjs.210439

摘要

为了研究加速电极结构对激光脉冲等离子体推力器推力性能的影响,分别用三种构型的加速电极对推力器的放电性能进行了试验。同时,为了提高推力器的推力性能,采用AN基推进剂替代传统PTFE推进剂进行了试验,并分析对比了两种推进剂的推力性能。通过电流探针、光电传感器以及微冲量测试平台等装置对推进剂进行了相应测试。结果表明:加速电极长度与宽度的增加均不利于引发电弧放电,导致推力器的放电延迟时间延长;AN基推进剂相比于PTFE推进剂具有更高的等离子体峰值电流以及更短的放电延迟时间;随着放电电压由0V升高至1500V,AN基推进剂的比冲由295.10s升高至738.47s,而PTFE推进剂的比冲由114.40s升高至499.40s。AN基推进剂自身所含的化学能提高了推进剂的微冲量,但同时也增加了推进剂的质量消耗。尽管如此,相比于PTFE推进剂,AN基推进剂仍具有最高的比冲以及更优的推力性能。