本文關(guān)鍵詞：霍爾推力器點(diǎn)火啟動(dòng)過程實(shí)驗(yàn)研究

  更多相關(guān)文章： 推力器點(diǎn)火啟動(dòng) 點(diǎn)火可靠性 點(diǎn)火沖擊電流 點(diǎn)火參數(shù)優(yōu)化

【摘要】：霍爾推力器是一種典型的利用正交電磁場約束等離子體放電的推進(jìn)裝置,點(diǎn)火是其正常運(yùn)行的第一步也是最關(guān)鍵的一步�；魻柾屏ζ鼽c(diǎn)火啟動(dòng)過程本質(zhì)上是正交電磁場下的氣體雪崩擊穿過程,推力器在軌飛行點(diǎn)火幾千次,天地環(huán)境差異、推力器工作參數(shù)漂移以及壽命期內(nèi)狀態(tài)的變化等均會(huì)對(duì)點(diǎn)火可靠性造成影響,點(diǎn)火過程中氣體瞬間雪崩電離伴隨著百安培量級(jí)的瞬時(shí)電流也會(huì)沖擊整個(gè)供電系統(tǒng),影響霍爾推力器系統(tǒng)的安全運(yùn)行,因此針對(duì)霍爾推力器點(diǎn)火啟動(dòng)可靠性和點(diǎn)火沖擊的研究具有重要的理論價(jià)值和應(yīng)用意義。首先,從氣體放電基本理論出發(fā),分析霍爾推力器點(diǎn)火啟動(dòng)的物理過程,在變電壓條件下測試推力器點(diǎn)火前通道內(nèi)暗電流特性,給出推力器點(diǎn)火啟動(dòng)過程中暗電流的伏安特性曲線,研究其特性變化的物理機(jī)制,結(jié)果表明暗電流伏安特性曲線可分為線性段和指數(shù)上升段,線性段斜率和指數(shù)上升段上升速率與陽極流量成正比,與磁場強(qiáng)度成反比,分別表現(xiàn)為電子與壁面、電子與中性粒子的電子傳導(dǎo)過程占主導(dǎo)地位和級(jí)聯(lián)碰撞電離過程占主導(dǎo)地位。隨后基于暗電流隨點(diǎn)火參數(shù)的變化趨勢進(jìn)行降低勵(lì)磁電流的點(diǎn)火啟動(dòng)邊界實(shí)驗(yàn),給出了霍爾推力器點(diǎn)火邊界與宏觀放電參數(shù)之間的變化規(guī)律。其次,圍繞推力器點(diǎn)火啟動(dòng)過程中點(diǎn)火瞬間沖擊電流展開相關(guān)實(shí)驗(yàn)和理論研究,通過點(diǎn)火前通道內(nèi)壓力測量及推力器的變放電參數(shù)點(diǎn)火實(shí)驗(yàn),分析了點(diǎn)火瞬間沖擊電流形成機(jī)理和特性,研究表明點(diǎn)火沖擊電流峰值與陽極電壓、質(zhì)量流量成正比,沖擊電流持續(xù)時(shí)間與陽極電壓成反比,與質(zhì)量流量成正比,磁場強(qiáng)度只影響點(diǎn)火邊界,不影響點(diǎn)火沖擊電流峰值和持續(xù)時(shí)間,點(diǎn)火瞬間沖擊電流的積分面積由點(diǎn)火前通道內(nèi)原子數(shù)密度決定。第三,點(diǎn)火瞬間電源側(cè)沖擊電流是影響供電系統(tǒng)安全的重要因素之一,在點(diǎn)火瞬間推力器側(cè)沖擊電流形成機(jī)制認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上,結(jié)合放電回路濾波單元特性,給出了點(diǎn)火瞬間電源側(cè)沖擊電流形成機(jī)理及評(píng)估計(jì)算方法,通過分析給出了點(diǎn)火瞬間電源側(cè)沖擊電流的理論邊界值計(jì)算公式,理論計(jì)算數(shù)據(jù)與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)定性吻合。利用上述理論分析對(duì)比不同電感參數(shù)下電源脈沖電流峰值,給出濾波器的電感參數(shù)選擇優(yōu)化方向。最后,從工程實(shí)用角度出發(fā),通過半量化方法研究了點(diǎn)火參數(shù)對(duì)點(diǎn)火可靠性和點(diǎn)火沖擊電流的影響規(guī)律,綜合評(píng)估點(diǎn)火可靠性和點(diǎn)火沖擊電流的設(shè)計(jì)矛盾,引入點(diǎn)火裕度概念,通過變參數(shù)多次點(diǎn)火裕度整定實(shí)驗(yàn),綜合推力器點(diǎn)火的宏觀參數(shù)、點(diǎn)火回路元件參數(shù)、陰極特性、真空度等因素對(duì)點(diǎn)火裕度的影響規(guī)律,給出點(diǎn)火參數(shù)優(yōu)化方向和工程設(shè)計(jì)方法。
【關(guān)鍵詞】：推力器點(diǎn)火啟動(dòng) 點(diǎn)火可靠性 點(diǎn)火沖擊電流 點(diǎn)火參數(shù)優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：V439
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-20
• 1.1 課題來源及研究的目的和意義9-11
• 1.1.1 課題來源9
• 1.1.2 課題背景和意義9-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析11-18
• 1.2.1 氣體擊穿過程研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.2 霍爾推力器點(diǎn)火啟動(dòng)過程研究現(xiàn)狀14-18
• 1.3 本文的主要內(nèi)容18-20
• 結(jié)論20-22
• 參考文獻(xiàn)22-25
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果25-27
• 致謝27

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 李林凌;劉偉;趙爍;;電推進(jìn)系統(tǒng)空間試驗(yàn)技術(shù)研究[J];航天器工程;2014年03期

2 侯清潤,茅衛(wèi)紅,陳宜保;氣體放電實(shí)驗(yàn)與帕邢定律[J];物理實(shí)驗(yàn);2004年01期

3 杭觀榮;邱剛;余水淋;康小錄;;霍爾電推進(jìn)在AEHF衛(wèi)星上應(yīng)用對(duì)我國霍爾電推進(jìn)發(fā)展的啟示[J];真空電子技術(shù);2013年03期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 李照忠;霍爾推力器放電電流低頻振蕩特性及性能的仿真研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

，

本文編號(hào)：863941