20cm氙离子推力器磁场优化与试验研究

摘要：

放电室磁场的优化设计是离子推力器结构改进设计的关键技术之一,直接影响到推进剂电离效率和整机工作稳定性.针对深空探测等空间轨道任务对20 cm氙离子推力器应用需求,利用电磁体磁感应强度实时可调的优势,获得了给定工作模式下20 cm氙离子推力器放电室磁场最优构型及其磁感应强度的最佳分布.在此基础上,运用等效磁通理论,明确了产生相同磁场构型及其磁感应强度分布的永磁体结构尺寸.将20 cm氙离子推力器放电室磁场优化前后的性能进行对比,结果表明:在不改变整机结构的情况下,放电室磁场优化后推力可提升50％,由40 mN提高到60 mN,比冲提高到3500 s,效率提高到65％.通过磁场优化,使得20 em氙离子推力器具备了在40 mN和60 mN双模式工作的能力.研究为高效、稳定工作的离子推力器磁场优化提供方法.

关键词：20 cm氙离子推力器、磁场优化、永磁体、双工作模式

所属期刊栏目：17

分类号：V439.4(推进系统（发动机、推进器）)

资助基金：国家自然科学基金61601210

在线出版日期：2017-10-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：143-147