聚变空间推进器磁喷嘴初步分析

为了提高深空探测任务的范围和能力,亟需发展高性能的聚变空间推进器,而其中最为关键的子系统是磁喷嘴。本文首先介绍了聚变空间推进器的主要工作原理,并分析了核聚变地面发电应用中的偏滤器和空间推进应用中磁喷嘴系统的差异与联系。在此基础上,通过参考一种简化的磁喷嘴性能计算模型,初步评估了推力为1-1000 N,比冲为10^4-10^5 s,聚变传输功率为100 MW-10 GW研究范围内,不同推进性能需求与磁喷嘴系统磁喉处磁场大小、库区等离子体密度及推进剂质量流量的依赖关系。相关定性及定量分析结果能够为未来核聚变 空间推进器磁喷嘴系统的物理和工程设计提供一定的参考。