本文關(guān)鍵詞：LIPS-300離子推力器雙柵極壽命的數(shù)值分析

  更多相關(guān)文章： LIPS-離子推力器 柵極壽命 數(shù)值仿真模型

【摘要】：LIPS-300離子推力器為蘭州空間技術(shù)物理研究所自主研制的雙模式離子推力器。推力器在軌運(yùn)行壽命是決定其是否能夠滿足未來(lái)航天使命需求的關(guān)鍵因素之一。根據(jù)未來(lái)航天任務(wù)對(duì)LIPS-300離子推力器系統(tǒng)壽命的要求,即采用LIPS-300離子推力器完成所有在軌任務(wù)所需要的時(shí)間為10 098 h。因此,為了準(zhǔn)確預(yù)測(cè)LIPS-300離子推力器運(yùn)行過(guò)程中其關(guān)鍵部組件單點(diǎn)失效的柵極組件壽命,文中建立了LIPS-300離子推力器柵極組件壽命模型,利用數(shù)值仿真計(jì)算的方法(PIC/MCC)預(yù)測(cè)了推力器分別單獨(dú)工作在210 m N和80 m N時(shí)柵極發(fā)生失效所對(duì)應(yīng)的壽命,并分析了關(guān)鍵失效模式,同時(shí)計(jì)算了推力器在大推力210 m N模式下工作6 000 h后,繼續(xù)在小推力模式80 m N工況下柵極對(duì)應(yīng)的壽命和關(guān)鍵失效模式。另外,分析了不同工況下LIPS-300離子推力器柵極壽命是否滿足未來(lái)航天使命的壽命需求,即安全裕度。數(shù)值結(jié)果顯示,LIPS-300離子推力器分別單獨(dú)工作在210 m N和80 m N時(shí),其柵極工作壽命分別為16 064.3、26 633.2 h,安全裕度分別為1.3、2.2,兩種情況對(duì)應(yīng)的關(guān)鍵失效失效模式均為電子反流失效;LIPS-300離子推力器在210 m N大推力模式下工作6 000 h后,繼續(xù)在小推力80 m N下工作,此時(shí)對(duì)應(yīng)的壽命約為22 064.3 h,安全裕度為1.8,關(guān)鍵失效模式為電子反流失效;推力器單獨(dú)工作在210 m N和80 m N及雙模式下工作時(shí)的安全裕度分別為1.6、2.6和2.2。
【作者單位】： 蘭州空間技術(shù)物理研究所;
【關(guān)鍵詞】： LIPS-離子推力器 柵極壽命 數(shù)值仿真模型
【基金】：真空低溫技術(shù)與物理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室基金(9140c550206130c5503)
【分類號(hào)】：V439.1
【正文快照】： 0引言離子推力器因其推力可調(diào)節(jié)、高比沖、高效率、長(zhǎng)壽命等特點(diǎn),目前已經(jīng)被用來(lái)執(zhí)行位置保持、部分軌道轉(zhuǎn)移、深空探測(cè)主推進(jìn)等使命[1]。對(duì)離子推力器來(lái)說(shuō),限制其空間應(yīng)用的主要因素為長(zhǎng)壽命需求�；趯�(duì)推力器失效模式和失效機(jī)理的研究,推力器的性能才能不斷提升、壽命不斷

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 陳娟娟;張?zhí)炱?;離子推力器放電室工作性能的模型與模擬技術(shù)研究現(xiàn)狀[J];真空與低溫;2011年03期

2 張?zhí)炱?陳娟娟;李興坤;;中高功率離子推力器的性能參數(shù)分析研究[J];真空與低溫;2012年01期

3 周云;;美國(guó)離子推力器研制近況[J];國(guó)外導(dǎo)彈與宇航;1982年12期

4 D.L.Tilley;張康華;;高級(jí)脈沖等離子推力器在強(qiáng)力Ⅱ.1上的驗(yàn)證[J];控制工程;2003年06期

5 楊涓,何洪慶,毛根旺,黃曉詆,韓先偉;100W微波等離子推力器的調(diào)試與地面實(shí)驗(yàn)[J];固體火箭技術(shù);2003年02期

6 何洪慶,毛根旺,楊涓,唐金蘭,韓先偉;小型微波等離子推力器研究[J];航空學(xué)報(bào);2003年05期

7 韓先偉,何洪慶,毛根旺,屈],唐金蘭,楊涓;微波等離子推力器真空實(shí)驗(yàn)研究[J];推進(jìn)技術(shù);2003年03期

8 唐金蘭,何洪慶,毛根旺,韓先偉,楊涓;圓柱諧振腔微波等離子推力器的理論計(jì)算[J];推進(jìn)技術(shù);2004年03期

9 唐金蘭,何洪慶,毛根旺,楊涓,韓先偉,黃曉砥;同軸形微波等離子推力器數(shù)值計(jì)算[J];航空動(dòng)力學(xué)報(bào);2004年04期

10 唐金蘭,何洪慶,毛根旺;微波等離子推力器圓柱諧振腔等離子體流的數(shù)值研究[J];西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2004年04期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條

1 王寅虎;楊涓;孟志強(qiáng);李鵬飛;;電子回旋共振離子推力器實(shí)驗(yàn)研究[A];第十四屆全國(guó)等離子體科學(xué)技術(shù)會(huì)議暨第五屆中國(guó)電推進(jìn)技術(shù)學(xué)術(shù)研討會(huì)會(huì)議摘要集[C];2009年

2 楊鐵鏈;楊涓;石峰;孫安邦;;電子回旋共振離子推力器放電室等離子體數(shù)值模擬[A];第十四屆全國(guó)等離子體科學(xué)技術(shù)會(huì)議暨第五屆中國(guó)電推進(jìn)技術(shù)學(xué)術(shù)研討會(huì)會(huì)議摘要集[C];2009年

3 田愷;楊生勝;李得天;苗育君;王澚;顏則東;馬亞莉;莊建宏;;離子推力器羽流返流區(qū)等離子參數(shù)體診斷試驗(yàn)研究[A];中國(guó)真空學(xué)會(huì)2012學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集[C];2012年

4 江豪成;徐經(jīng)靈;陳學(xué)康;鄭茂繁;;環(huán)尖磁場(chǎng)直錐雙陽(yáng)極帶中間屏極放電室的離子推力器的研究[A];中國(guó)真空學(xué)會(huì)2008年學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集[C];2008年

5 鄭茂繁;;離子推力器C柵極研究[A];第十四屆全國(guó)等離子體科學(xué)技術(shù)會(huì)議暨第五屆中國(guó)電推進(jìn)技術(shù)學(xué)術(shù)研討會(huì)會(huì)議摘要集[C];2009年

6 楊福全;顧左;張華;楊爭(zhēng)光;張亞潔;陳海波;;20cm氙離子推力器電磁輻射試驗(yàn)[A];第十四屆全國(guó)等離子體科學(xué)技術(shù)會(huì)議暨第五屆中國(guó)電推進(jìn)技術(shù)學(xué)術(shù)研討會(huì)會(huì)議摘要集[C];2009年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 韓先偉;微波等離子推力器真空實(shí)驗(yàn)研究與衛(wèi)星應(yīng)用探索[D];西北工業(yè)大學(xué);2002年

2 唐金蘭;微波等離子推力器諧振腔的數(shù)值模擬與小推力測(cè)量實(shí)驗(yàn)研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2002年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 黃曉砥;微波等離子推力器的啟動(dòng)與穩(wěn)定工作探索研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2001年

2 高旭;穩(wěn)態(tài)等離子推力器振蕩模式及其影響因素分析[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2007年

3 陳君;MPT實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)測(cè)控技術(shù)研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2004年

，

本文編號(hào)：736453