自勵模式霍爾推力器勵磁與放電閉環耦合效應研究

《自勵模式霍爾推力器勵磁與放電閉環耦合效應研究》是依託哈爾濱工業大學，由魏立秋擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：自勵模式霍爾推力器勵磁與放電閉環耦合效應研究
• 依託單位：哈爾濱工業大學
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：魏立秋

項目摘要

霍爾推力器是一種在宇航推進領域占有重要地位的電磁電漿加速裝置，磁場是影響霍爾推進器性能的主要因素。.本項目針對便於航天套用的霍爾推力器自勵工作模式，研究自勵模式霍爾推力器中勵磁與放電的閉環耦合效應對電漿的影響規律，研究勵磁與放電閉環耦合的反饋特性及穩定性問題，進而研究不同閉環耦合方式和強度下勵磁與放電閉環耦合效應對推力器的影響並探討自勵模式霍爾推力器設計的附加原則。.本項目以理論結合實驗的方法對自勵模式霍爾推力器勵磁與放電閉環耦合效應進行系統深入的研究，研究結果不僅對霍爾推力器的理論和航天套用具有重要價值，而且對具有E×B電磁場位形的其他電漿放電裝置（如磁控濺射）具有普遍的參考價值。

結題摘要

本項目針對便於航天套用的霍爾推力器自勵工作模式開展研究工作，通過研究，設計了自勵模式霍爾推力器實驗樣機，完成放電點火實驗。實驗結果表明自勵模式相對於他勵模式有效的向下拓展了推力器點火流量邊界，使推力器能夠在低流量下啟動，降低了點火衝擊電流，從而顯著提高了推力器可靠性。發現了霍爾推力器自勵模式下放電工作點的雙穩態振盪現象，分析了該現象的物理機制，在此基礎上提出穩定放電工作點的方法，實現了霍爾推力器自勵模式磁聚焦穩定放電，提高了推力效率。建立了霍爾推力器自勵模式一維準中性流體動力學模型，結果顯示自勵模式下瞬態電子和離子電流相位反向，並且該模式下的閉環反饋磁場控制了電離鋒面的運動區域，從理論和實驗兩方面解釋了自勵模式顯著抑制放電電流低頻振盪幅值的原因。