English
 首页 | 学院概况 | 师资队伍 | 教学工作 | 科学研究 | 学术交流 | 人才培养 | 实验室 | 招生就业 | 空天简讯 | 联系我们 
首页
 航院新闻 
——————————
 重要通知 
——————————
 专题新闻 
——————————
 党建通讯 
       
航院新闻
当前位置: 首页>>航院新闻>>正文
《宇航学报》亮点推荐航空航天学院电推进综述论文
2022-04-18 11:56  

文章导读


   

01 研究背景

电推进技术由于具备远高于传统化学推进的比冲优势,成为当前各国航天器降低总质量、提高有效载荷能力、延长在轨寿命的最有效途径之一。国际上已经把采用电推进系统作为衡量空间推力器先进性的标志之一。随着航天任务的拓展以及卫星性能的提升,研发更高性能的电推进装置对中国未来的航天任务将起到至关重要的作用。鉴于此,本文重点介绍了国内外最新电推进加速技术,总结了现有加速技术存在的问题,以期为中国电推进的发展、新型电推进技术的研发提供参考。


02 主要内容

1)综述了电热加速技术现状及其发展趋势。电热式推力器的结构工艺及制造简单,可选择的推进工质丰富,其发展已相对成熟,并在早期航天任务中得到广泛应用。电热加速方式总体而言比冲和效率较低,其发展方向与加热方式相关:电阻加热多从推力器组成单元进行改进,电弧加热的改进较为多样化,微波或射频电热则从能量耦合方面进行改进。


2)综述了静电加速技术现状及其发展趋势。静电加速方式比冲高、推力稳定、控制精度高,技术相对成熟。不同功率的静电式电推进发展方向有所区别:对于大功率静电加速方式,往往通过改变栅极形状和栅极加速模式进行改进;对于小功率静电加速方式,通常将离子化与加速过程耦合,然后利用不同的物理效应对电离模式进行改进。


3)电磁加速方式物理机制复杂,加速过程往往伴随多种物理效应,所以电磁加速方式研发难度大,形式也最多。分析不同电磁加速技术机理及现状,通过对比各种电磁加速方式发现其研究潜力巨大,新型的电磁加速技术可实现推力器性能的大幅提升。


4)对最新提出的无工质推进、气动电磁耦合推进、磁重联推进及发散磁场静电离子推力器等四种新型加速技术的原理及优缺点进行了概述。


03 总结与展望

电推进技术随航天任务的需求逐渐往尺寸和功率更大或质量更轻、体积更小和效率更高的方向发展,且电推进的形式更加多样化,所采用的加速方式往往综合多种加速效应。综合三种基本加速方式以及多种新型加速技术的分析,对电推进加速技术的后续发展方向进行如下展望:

1)通过嵌套或阵列实现增大推力器的功率和推力;

2)针对现有加速技术特点,设计全新的推力器结构;

3)多种加速机制混合,扬长避短;

4)借鉴其他领域的新理论或新技术提出新概念电推力器。


       

       

       

       


团队介绍


   

大连理工大学航空航天学院微纳卫星与先进推进技术研究团队持续开展了电推进技术的应用基础研究,设计研发出多种适用于不同空间飞行器的电推进装置,开发了高效、高精度的电推进性能优化和寿命预测仿真软件,其中微阴极电弧推力器、离子液体微推力器、螺旋波等离子体推力器等多种电推力器处于国内领先地位。


关闭窗口

大连理工大学航空航天学院  地址:辽宁省大连市凌工路2号
电话:0411-84706202  邮编:116024   

版权所有:大连理工大学航空航天学院
技术支持:大连理工大学网信中心&航空航天学院