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离子推力器推力密度特性 下载：52 浏览：338

龙建飞 张天平 杨威 孙明明 贾艳辉 刘明正 《现代物理学报》 2018年12期

摘要:
离子推力器推力密度分布对航天器轨道维持和修正具有重要影响.采用粒子模拟-蒙特卡罗碰撞方法模拟束流等离子体输运过程，分析束流多组分粒子喷出数量和速度等微观参数，并计算得到单孔束流推力，结合放电室出口等离子体密度分布，进一步对推力密度分布特性分析，最后开展实验验证.研究结果显示:束流中单价离子、双荷离子以及交换电荷离子的推力贡献比分别为84.63%，15.35%和1.82%，可见推力主要来源于束流中的单价离子和双荷离子，交换电荷离子对推力贡献很小；推力密度分布具有较好的中心轴对称性，从推力器中心沿着径向先快速下降后趋于缓慢；与实验结果对比，经验模型相对误差约为4.1%，数值模型相对误差约为2.8%，相比经验模型，数值模型具有更好的准确性.研究结果可为离子推力器推力密度分布均匀性等优化提供参考.
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