小功率电弧等离子体发动机试验及性能研究

电推进技术已应用于航天的多个领域,电弧等离子体发动机（Arcjet)因其高比冲、高推力／功率比以及大的推进剂选择范围等特点成为当前国际上电火箭研究和应用的热点。文章总结小功率Arcjet实验及性能研究,介绍了实验研究系统的主要组成,给出初步的发动机工作性能参数及实验结果分析。     

中国工程院第二届“空间信息技术与应用展望”院士论坛暨2014年空间电子学学术年会成功召开

<正>2014年9月22-23日,由中国工程院信息与电子工程学部、中国航天科技集团公司科技委、中国电子学会空间电子学分会、中国宇航学会空间电子学专业委员会、空间微波技术重点实验室、中国空间技术研究院科技委通信与导航专业组主办,中国空间技术研究院西安分院、飞行器测控与通信教育部重点实验室、等离子体动力学重点实验室联合承办的中国工程院第二届"空间信息技术与应用展望"院士论坛暨2014年空间电子学学术年会在西安成功召开。会议开幕式由中国空间技术     

乘光束飞行

1997年在美国新墨西哥州白沙导弹靶场进行的试验,证实了"光飞行器"的可行性。 　　这种飞行器依靠设在地面上或布置在轨道上的激光源产生的激光束提供动力。其后半部做成一个细长的抛物面反光镜,以便把激光束集中到飞行器的边缘上。被聚集在一起的能量产生一种蓝白色的高温等离子体物质,推动飞行器向前运动。 　　美国伦斯勒综合技术学院的莱克·迈拉博和美国空军推进技术研究实验室主任富兰克林·米德声称, 5年之内只需用 250美元的费用就可以把 1千克重的光飞行器发射到太空轨道上去。飞行器上的反光镜既可用做发射机,也可用做望远镜…     

螺旋波电推进羽流电磁矢量控制的原理性验证

推进器羽流的电磁矢量控制是基于电磁位形的改变使得喷射的羽流改变方向。为了原理性验证电推进羽流电磁矢量控制技术，针对螺旋波电推进器，开展了磁场位形调制仿真设计和试验验证。说明了电磁矢量调制线圈能够改变磁场位型，并且在试验过程中验证了等离子体羽流随磁场位型变化而产生的羽流方向偏转。在周期性磁场调制过程中，验证了等离子体密度参数随之周期性涨落。螺旋波电推进羽流方向最大偏转角度60°，可控偏转频率15Hz，说明了电推进羽流电磁矢量控制的可行性。     

我国电推力器空心阴极寿命达国际先进水平

正近日,中国航天科技集团公司六院801所电推进技术取得重大突破——我国千瓦级霍尔推力器的空心阴极长寿命试验率先突破28000小时,累计点火15000次,验证寿命时间达到国际先进水平。该项技术的突破为我国电推进系统的空间应用奠定了坚实基础。空心阴极被誉为电推力器的"心脏",是决定电推力器、电推进     

利用孤立导体建立等离子体探测载荷参考电位方法

研究讨论了一种利用孤立导体在空间等离子体环境中建立探测器参考电位的技术.将一个金属导体与航天器进行电隔离,利用电路将孤立导体电位引入探测器电源模块,为探测器建立参考电位.该技术可安全方便地应用于卫星等航天器,使探测器的地电位与空间等离子体电位基本一致,避免航天器本体电位对探测器的影响.该技术将应用于中国空间站等离子体原位探测器,通过测试验证了该技术方法可以建立-210～+210V的参考电位,满足空间站等离子体原位探测器-200～+200V的参考电位技术需求.      

用发射探针确定等离子体空间电位的实验研究

实验研究了空间电荷对发射探针确定等离子体空间电位的影响,探讨确定等离子体空间电位的可靠方法。结果表明,发射探针之统发射电流趋于零之点更接近于等离子体的空间电位。      

基于微机电系统技术的微推进器发展简析

随着微小卫星技术的发展和应用领域的不断扩大,对微推进系统提出了越来越迫切的需求。由于微小卫星具有体积小、质量轻、转动惯量小等特点,为精确实现其轨道调整、引力补偿、位置保持、轨道机动和姿态控制等操作,必须开发出具有高集成度、低功耗、小推力和微冲量等特点的微推进器。传统微电推进、微冷气推进和微激光等离子体推进等方式因体积和质量过于庞大而不再适用,而以微机电系统技术为基础的新型微推进器既可满足要求,又可显著降低量产成本,成为各航天大国的研究热点。     

大功率无电极高密度等离子体电磁推进概述

无电极高密度等离子体电磁推进技术已成为未来深空探测、载人航天和货运、太阳能电站以及航天器在轨服务与维护等空间任务中极具竞争力的核心推进技术之一。在梳理不同无电极等离子体电磁加速机制基础上,开展大功率无电极高密度等离子体电磁推进技术性能对比,给出新概念无电极场反构型电磁推进技术向未来超大功率拓展的优势和发展潜力,同步分析了该技术亟需解决的关键基础问题,旨在为中国新概念场反构型电磁推进技术的研发提供理论基础。     

激光推进技术中激光与工质相互作用

基于激光推进的工作特点,对激光推进中激光与工质的相互作用进行了研究.分析了激光对工质的击穿过程,得到了击穿阈值的计算方法,计算了激光对空气和氢气的击穿阈值;对工质中激光的逆韧致吸收过程进行了研究,推导了逆韧致吸收系数的计算公式.以氢气和氩气为工质进行了算例计算,计算结果可对国外文献提到的试验中出现的等离子体"漂白"和等离子体不稳定现象进行合理的解释.      

地面实验室模拟空间等离子体环境的初步测试

空间等离子体和航天器的相互作用对航天器的安全有重要影响，利用空间实验来研究这些作用的代价很大，可以通过在地面实验室中模拟空间等离子体环境来低成本地研究这些相互作用。本研究通过使用ECR等离子体源期望在地面实验室来近似模拟空间等离子体环境。通过初步测量，我们得到了一个比较均匀的等离子体环境。     

面向深空探测的电磁帆推进技术研究进展

电磁帆是一类利用太阳风驱动的无工质或少工质新型推进技术,在需要推力器长时间工作的深空探测任务中具有非常广阔的应用前景。首先介绍了电磁帆的基本概念和主要分类,其次分别介绍了电帆、纯磁帆和磁等离子体帆三类推进方式的系统组成和工作原理,重点介绍了各自的研究现状,并梳理出了相关关键技术,同时介绍了等离子体磁罩技术。最后对电磁帆推进技术研究进展进行了总结,为国内开展此方面研究提供了研究方向和发展思路。     

高精度霍尔电推进技术的应用与发展研究

在现代化全域通信导航的应用背景下,卫星平台所需具备的精确轨道预测与实时轨道控制能力对电推进系统的推力精度、分辨率等性能提出更高的要求,因此建设高精度的电推进系统具有非常重要的意义。通过对空间应用需求和电推进技术现状的分析,阐明了当前电推进技术的推力输出精度不足以支撑高精度连续导航、超低轨卫星实时阻力补偿以及高分辨率遥感卫星动中成像等空间任务的需求。在此基础上,以霍尔推进系统为研究对象,针对研制高精度推进系统的技术难点,从霍尔推力器技术、流量控制技术、电源及控制技术和试验验证技术四个方面阐述了国内外研究的现状,分析和探讨了关键技术的发展方向和研究思路,为高精度霍尔推进技术未来的重点研究和发展方向提出建议。     

“好奇”号的科学成就

<正>2014年6月24日,美国航宇局发布消息,宣布"好奇"号火星车探测器完成了第一个火星年(687个地球日)的探测任务,为此"好奇"号特意进行了自拍留念以示庆祝。"好奇"号造价25亿美元、质量超过900千克,携带了大量先进探测设备,是人类发射的质量最大、技术最先进也是最昂贵的火星车。"好奇"号是美国航宇局的旗舰探索项目,它具体由喷气推进实验室负责研制和管理。喷气推进实验室为"好     

脉冲等离子推力器羽流实验研究初探

脉冲等离子体推力器(Pulsed Plasma Thrusters,PPTs)具有体积小、结构简单、推力小、比冲高等特点,非常适用于目前正广泛开展研究的小型航天器的姿轨控系统,是电推进领域的研究热点之一。开展对PPTs羽流特性的研究是了解PPTs工作机理、分析其推力作用规律和探索性能提升方法的重要途径,本文对PPTs进行了概述,综述并分析了PPTs的羽流特点、研究现状,对实验中涉及到的羽流测量参数及方法进行了概括,对相关的等离子体诊断方法进行了重点介绍。     

“佩刀”为天地往返提供新动力

最近,美国空军研究实验室(A F R L)完成了对英国反应发动机公司(R E L)的"协同吸气式火箭发动机"(SABRE,简称"佩刀")技术可行性的评估。美国空军研究实验室认为,"佩刀"是一项有吸引力的技术,它在技术上可行,并可能会在两级入轨火箭或国防应用中更早地应用。美国空军研究实验室的评估并不包括建造反应发动机公司的"云霄塔"(Skylon)空天飞机将需要多少投资。该实验室项目经理巴里·赫尔曼表示,分析已证实了"佩刀"发动机循环的可行性和潜在性能。赫尔曼称,接下来要回答的问题是,与其他推进系统相比,"佩刀"可为高速空天飞行器带来哪些优势?     

离子推进技术发展状况

离子、等离子体推进技术的研究工作至今已有几十年的历史。前苏联的等离子体推进器已进行了50多次试验,西方发达国家在今后几年内也可望实施多次飞行试验。离子和等离子体推进器研究离子和等离子体推进器可打破常规化学推进系统的局限,因为后者使众多航天器携带的推进剂质量大大地超出其本身的质量,而离子和等离子体推进器技术则可使其质量减少20倍,甚至更多。航天器的比冲都是在一相对速度(V)下通过推进剂质量m的消耗而获得的。在化学系统中,V由于化学反应能量的效率而受到限制,目前V的最大值是通过液氢/液氧系统获得的,有效速度可达4.75km/s左     

微阴极电弧推力器研究进展

介绍一种适用于微纳卫星的新型微电推进方式——微阴极电弧推力器,其利用真空条件下放电电弧烧蚀阴极材料产生较高电离度的高速等离子体喷出产生推力,并利用外加磁场聚焦等离子体以减小羽流扩散角、提高比冲。总结了国外相关机构大量的研究工作,并实现了在轨验证。北京控制工程研究所及其研究团队已攻克了阴极工质均匀烧蚀、低电压放电击穿、磁场设计等关键技术,完成原理样机点火验证工作,并采用实验手段研究磁场对推力器影响;采用PIC/MCC方法开展数值仿真,获得推力器内部及羽流区相关参数分布,对其工作过程及工作机理开展研究,为工程应用奠定了基础。     

“实践9号”卫星电推进首次在轨试验验证

"实践9号"A/B新技术试验卫星于2012年10月14日在太原卫星发射中心成功发射,经过3年多的在轨考核和试验验证,圆满完成了卫星使命,其中离子和霍尔电推进在轨首次试验验证,进行了性能标定,分别进行了200余次的点火试验,各项指标满足要求。为我国的电推进技术的在轨应用奠定了基础。     

基于电润湿液体透镜的显微成像技术

电润湿液体透镜因其焦距可调、响应速度快、操作方便和功耗低等特点越来越受到研究者的青睐，可以解决显微成像系统中诸如机械抖动、离散变焦等技术问题，推进显微成像系统向智能化、轻量化发展。阐述了电润湿液体透镜的基本概念和国内外研究现状；重点综述了基于电润湿液体透镜的显微成像技术的最新研究，详细介绍了连续光学变焦和轴向扫描2类显微成像技术；总结和展望了基于电润湿液体透镜的显微成像技术的机遇和挑战。