场发射电推力器的参数选择与调控方法

发布时间：2021-04-22 15:14

　　场发射电推力器具有几种不同的发射模式,分别产生荷质比不同的带电液滴或带电离子,使得不同模式下推力性能差别显著。针对不同的空间应用,需要设计不同种类的场发射电推力器,使其达到相应的推力参数。为此对场发射电推力器的发射过程展开分析,确定了推力参数的调控方法。首先对场发射电推力器的基本工作原理进行了阐述,并对不同发射模式的基础物理机制进行了分析。在此基础上通过理论计算得出采用不同推进剂可达到不同发射模式这一结论,并最终得出推力器性能参数的调控方法,论证了推力性能受到推进剂种类和发射模式的影响,在离子发射模式下处于高比冲、低推力工况,而液滴发射模式下处于低比冲、高推力工况。此外推力参数还受到供给流量、外加电压等多种因素的影响。在得到推力器参数的调控方法后,设计了一种主动供给型离子液体电推力器,以离子液体EMI-BF₄作为推进剂,进行了相应的试验研究。通过改变外加电压,实现了对推力器推力性能的调控,证实了此调控方法的可行性。推力器达到的推力范围为1.6～10μN,比冲范围为154～978 s。 

【文章来源】：中国空间科学技术. 2020,40(04)北大核心CSCD

【文章页数】：10 页

【文章目录】：
1 场发射电推力器的基础物理过程
    1.1 场发射原理
    1.2 发射的不同机制
        （1）液滴模式
        （2）射流模式
        （3） 离子模式
2 发射模式及推力参数的调控方法
    2.1 发射模式的调控
    2.2 推力参数的选择与调控
3 试验研究及结果分析
    3.1 试验系统
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 大气下场发射试验
            （1）发射模式随电压的变化
            （2）外加电压对发射电流的影响
            （3）大气下发射电流的组成
        3.2.2 真空下场发射试验
        3.2.3 推力参数
4 结束语


【参考文献】：
期刊论文
[1]离子液体电喷微推力器系统设计及性能初步研究[J]. 郭云涛,李世鹏,武志文,朱康武,韩雨宁,孙振宁,王宁飞.  推进技术. 2020(01)



本文编号：3153999