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        同心嵌套式霍爾推力器參數(shù)設(shè)計(jì)方法研究

        2017-09-27 05:28:56熊森程謀森王墨戈杭觀榮康小錄
        深空探測(cè)學(xué)報(bào) 2017年3期
        關(guān)鍵詞:設(shè)計(jì)

        熊森,程謀森,王墨戈,杭觀榮,康小錄

        (1.上??臻g推進(jìn)研究所,上海 201112;2.上??臻g發(fā)動(dòng)機(jī)工程技術(shù)研究中心,上海 201112;3.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 航天科學(xué)與工程學(xué)院,長(zhǎng)沙 410073)

        同心嵌套式霍爾推力器參數(shù)設(shè)計(jì)方法研究

        熊森1,2,程謀森3,王墨戈3,杭觀榮1,2,康小錄1,2

        (1.上??臻g推進(jìn)研究所,上海 201112;2.上??臻g發(fā)動(dòng)機(jī)工程技術(shù)研究中心,上海 201112;3.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 航天科學(xué)與工程學(xué)院,長(zhǎng)沙 410073)

        結(jié)合未來國(guó)內(nèi)外對(duì)大功率場(chǎng)霍爾推力器的需求,論述同心嵌套通道式霍爾推力器研究現(xiàn)狀,技術(shù)優(yōu)勢(shì)。針對(duì)嵌套通道式霍爾推力器參數(shù)設(shè)計(jì)方法的空白,介紹了一種可行的嵌套通道式霍爾推力器的結(jié)構(gòu)和磁路;提出了一種以陽極功率和比沖為輸入,確定嵌套通道式霍爾推力器通道數(shù)目、各通道結(jié)構(gòu)參數(shù)和工作參數(shù)的方法;結(jié)合磁路設(shè)計(jì)和熱設(shè)計(jì),給出了優(yōu)化嵌套通道式霍爾推力器的參數(shù)的路徑;填補(bǔ)嵌套通道式霍爾推力器參數(shù)設(shè)計(jì)和優(yōu)化的空白,為其工程應(yīng)用提供參考。

        嵌套通道式霍爾推力器;參數(shù)設(shè)計(jì);磁路設(shè)計(jì)

        0 引 言

        近年來,隨著深空探測(cè)和行星取樣等長(zhǎng)航時(shí)任務(wù)的提出,電推力器既需要實(shí)現(xiàn)高比沖以降低運(yùn)輸成本,又需要提供大推力以降低時(shí)間成本,還需要保證較高的效率以降低能量需求[1]。目前,在軌電推力器的推力大多是幾十毫牛,主要應(yīng)用于姿態(tài)控制和南北位置保持,若作為主推進(jìn)器完成深空探測(cè)任務(wù),則需要很高的時(shí)間成本[2-3]。隨著太陽能電池陣功率質(zhì)量比的提高(130~240 W/kg),太空中電推力器功率水平可達(dá)幾十千瓦,甚至上百千瓦[4]。目前,各國(guó)均在研制高功率電推力器,以期完成從LEO到GEO的軌道轉(zhuǎn)移任務(wù),以及在月球和行星探測(cè)過程中的貨物運(yùn)輸任務(wù),降低任務(wù)的資金成本和時(shí)間成本[5-6]。

        目前成熟的電推力器是離子推力器和霍爾推力器,綜合權(quán)衡,霍爾推力器應(yīng)作為近期我國(guó)實(shí)現(xiàn)大功率、高推力功率比優(yōu)先選擇的途徑[7]。霍爾推力器實(shí)現(xiàn)大推力方案主要有3種:①是單通道方案,如功率為50 kW的NASA 457Mv1;②是并聯(lián)小功率推力器方案;③是多通道同心嵌套方案,如圖 1,也稱為嵌套通道式方案。嵌套通道式霍爾推力器在保證高比沖和高效率前提下,可以明顯地降低推力器的質(zhì)量和空間尺寸,降低高功率霍爾推力器產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩,實(shí)驗(yàn)證明該方案還可以提升推力器功率工作范圍和推力功率比[8-9]。

        圖1 嵌套通道式霍爾推力器[10-11]Fig.1 Nested channel Hall thruster[10-11]

        密歇根大學(xué)自2011年以來公開的X2、X3,幾乎是文獻(xiàn)中能見到的僅有的嵌套通道式霍爾推力器。Liang主要完成了X2試驗(yàn)工作[10],X2的定位是驗(yàn)證嵌套通道式方案的可行性,其試驗(yàn)功率為6 kW。Florenz主要完成了X3的設(shè)計(jì)和試驗(yàn)工作[11],X3的設(shè)計(jì)功率為240 kW,最高實(shí)驗(yàn)功率為60 kW,推力達(dá)到3 N。

        1 設(shè)計(jì)概述

        嵌套通道式設(shè)計(jì)主要包含兩個(gè)部分:一是工作參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定,稱為參數(shù)設(shè)計(jì)問題;另一部分是磁極構(gòu)型配置,勵(lì)磁線圈設(shè)置以及放電室內(nèi)磁場(chǎng)構(gòu)型設(shè)計(jì),稱為磁路設(shè)計(jì)問題。此兩類問題的設(shè)計(jì)方法在單通道霍爾推力器比較成熟,但在嵌套通道式霍爾推力器中研究尚少。

        1.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

        嵌套通道霍爾推力器空心陰極應(yīng)設(shè)置在推力器中心線處,各放電室可共用空心陰極[10-11]。參考單通道霍爾推力器電源系統(tǒng),以降低系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜度為原則,給出嵌套通道式霍爾推力器電源系統(tǒng),如圖 2所示。電源主要有4組,其中,給推力器供電的電源有2組,分別是陽極電源E1、勵(lì)磁線圈電源E2。

        圖2 嵌套通道式霍爾推力器結(jié)構(gòu)與電源配置Fig.2 Nested channel Hall thruster structure and power supply configuration

        1.2 磁路設(shè)計(jì)

        與單通道霍爾推力器磁路結(jié)構(gòu)不同,嵌套通道式霍爾推力器的磁路除配置內(nèi)、外磁極之外,還須配置中間磁極。

        如圖 3所示,以嵌套兩通道霍爾推力器磁路設(shè)計(jì)為例,中間磁極構(gòu)型方案有兩種:①圓環(huán)構(gòu)型,勵(lì)磁線圈通過繞線板環(huán)繞在中間磁極柱兩邊,勵(lì)磁線圈需要兩組;②圓柱構(gòu)形,每一組勵(lì)磁線圈分別纏繞在圓柱形磁極柱上,勵(lì)磁線圈組數(shù)與圓柱數(shù)相同。方案一的中間磁極兩邊勵(lì)磁電流可不同,缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)重量較大;方案二雖可明顯降低磁路重量,但中間磁極兩邊的安匝數(shù)相同,難以保證內(nèi)、外放電通道內(nèi)磁場(chǎng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)構(gòu)型同時(shí)符合設(shè)計(jì)要求。

        圖3 圓環(huán)構(gòu)型與分立磁柱構(gòu)形中間磁極Fig.3 The middle pole of annular and discrete magentic column configuration

        嵌套兩通道霍爾推力器勵(lì)磁線圈配置如圖 4。在沿著推力器徑向方向上,NH-2內(nèi)放電室的兩個(gè)勵(lì)磁線圈分別記為NI1、NI2;外放電室的兩個(gè)勵(lì)磁線圈分別記為NI3、NI4。內(nèi)、外放電室內(nèi)的磁場(chǎng)方向相反,內(nèi)、外通道產(chǎn)生的附加扭矩方向也相反,推力器整體附加扭矩降低,相比單通道霍爾推力器方案,嵌套通道式方案在降低附加扭矩方面優(yōu)勢(shì)明顯。

        圖4 NH-2勵(lì)磁線圈配置示意圖Fig.4 Configuration diagram of the NH-2 excitation coil

        1.3 效率模型

        嵌套通道式霍爾推力器的陽極效率模型[10]為

        其中:ηm為質(zhì)量利用效率;ηq為電荷利用效率;ηI為電流利用效率;ηV為電壓利用效率;ηθ為羽流效率。

        因各放電通道內(nèi)部共用空心陰極和電源E1,則各放電通道出口處的電勢(shì)分布規(guī)律差距不大,如圖 5所示,則各放電通道的電壓利用效率均相同。

        圖5 放電室電勢(shì)分布圖Fig.5 Distribution of potential in discharge chamber

        嵌套通道式霍爾推力器的電流分布如圖 6所示,各放電室共用空心陰極和電源E1,各放電室的放電電壓均相等,電勢(shì)差為Vd。合理的磁路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)在優(yōu)化某一放電室內(nèi)磁場(chǎng)時(shí),不改變其他放電室的磁場(chǎng)。基于此磁路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),可對(duì)各放電室磁場(chǎng)構(gòu)型逐個(gè)優(yōu)化,使各放電室的泄漏電流值與放電電流值接近0.2。如此各放電室內(nèi)部電流效率均相近,近似等于推力器電流效率為

        圖6 嵌套通道式霍爾推力器電流分布圖Fig.6 Current distribution of nested Hall thrusters

        嵌套通道式霍爾推力器所有放電室在同時(shí)工作時(shí),因各放電室的陽極效率模型僅與該放電室的工質(zhì)利用效率、電荷效率、電流效率、電壓利用效率、羽流效率相關(guān),因上述各效率均可近似認(rèn)為不受其他放電室工作狀態(tài)參數(shù)的影響,可近似認(rèn)為嵌套通道式霍爾推力器各放電室之間的陽極效率均互不影響?;诖私Y(jié)論,各放電室的工作參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)均可單獨(dú)設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)方法可參考單通道霍爾推力器設(shè)計(jì)方法。

        2 參數(shù)設(shè)計(jì)與優(yōu)化流程

        嵌套通道式霍爾推力器的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)大推力,其典型設(shè)計(jì)指標(biāo)是推力和比沖,一個(gè)特殊的設(shè)計(jì)參數(shù)是放電通道數(shù)目。基于設(shè)計(jì)推力和比沖,按最小結(jié)構(gòu)質(zhì)量原則,可設(shè)計(jì)推力器的工作參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)。嵌套通道式霍爾推力器需要設(shè)計(jì)的工作參數(shù)包括放電室的放電電壓Vd、總放電功率Pd、總放電電流Id、總放電電流、各放電室的放電電流、各放電室陽極工質(zhì)質(zhì)量流率,結(jié)構(gòu)參數(shù)包括同心嵌套放電室數(shù)目N、各放電室的外徑、寬度、長(zhǎng)度。

        2.1 放電電壓確定

        推力器工質(zhì)除大部分進(jìn)入放電室外,還有小部分進(jìn)入空心陰極中。進(jìn)入空心陰極的工質(zhì)并不產(chǎn)生沖量,可用陰極效率,ηc描述這部分損失,為

        對(duì)于推力器比沖Isp,其計(jì)算式為

        在霍爾推力器中,陽極比沖與放電電壓之間滿足[9-10]關(guān)系為

        若放電室的工質(zhì)選用氙,則ηqI與放電電壓[12-13]滿足關(guān)系式為

        對(duì)于γθ,如若放電功率大于500 W,γθ可取值0.94[13-14],且γE與放電電壓之間近似滿足[12-13]關(guān)系式為

        工質(zhì)利用效率可取0.9[10],可計(jì)算出霍爾推力器中不同放電電壓下的陽極比沖,結(jié)果如圖 7所示,其中橫坐標(biāo)是放電電壓,縱坐標(biāo)是陽極比沖。

        嵌套通道式霍爾推力器的陰極效率可以近似取值0.9[13],參考式(3)~(7),可由設(shè)計(jì)比沖確定放電室需要達(dá)到的陽極比沖,再參考圖 7,可確定推力器的放電電壓。

        圖7 氙工質(zhì)下陽極比沖隨放電電壓變化示意圖Fig.7 Schematic diagram of the change of the anode specific impulse with discharge voltage on XE

        2.2 總放電功率確定

        在放電電壓確定后,推力器的推力功率比[12-13]為

        其中:Cq表示電荷修正系數(shù)。

        價(jià)態(tài)為k的離子所占總離子數(shù)量的比率為

        對(duì)于氙工質(zhì),μk滿足[10-11]的條件為

        由式(8)~(11)可得到電荷修正系數(shù)隨著放電電壓變化的關(guān)系如圖 8所示,其中橫坐標(biāo)表示放電電壓,縱坐標(biāo)表示電荷修正系數(shù)。

        圖8 電荷修正系數(shù)隨放電電壓變化曲線Fig.8 The charge correction coefficient varies with the discharge voltage

        由圖 8可知:Cq隨著放電電壓的升高而降低,但是變化不大。設(shè)計(jì)時(shí),可近似認(rèn)為Cq數(shù)值上與放電電壓無關(guān),可取0.95。

        電流效率ηI可取值0.75[13],電壓利用效率ηV可取值0.9[13],結(jié)合式(8)~(11)和電荷修正系數(shù),可得到在氙工質(zhì)條件下,放電室的推力功率比隨放電電壓變化的關(guān)系圖,計(jì)算結(jié)果如圖 9所示,其中橫坐標(biāo)表示放電電壓,縱坐標(biāo)表示推力功率比。

        圖9 霍爾推力器推力/功率比隨放電電壓變化曲線Fig.9 Hall thrust power thrust ratio vs.discharge voltage variation curve

        在保證電流效率的前提下,霍爾推力器各放電室的推力功率比均只與放電室的放電電壓有關(guān),放電電壓越大,推力功率比越小。因嵌套通道式霍爾推力器各放電室在同時(shí)工作時(shí),放電電壓均相等,則設(shè)計(jì)時(shí)可認(rèn)為各放電室的推力功率比均相等。參考圖 9,可得到不同放電電壓下嵌套通道式霍爾推力器的推力功率比。在已知設(shè)計(jì)推力后,通過確定設(shè)計(jì)電壓確定推力器的推力功率比,以此確定推力器的總放電功率。

        2.3 總陽極質(zhì)量流率確定

        在確定嵌套通道式霍爾推力器總放電電壓和總放電功率后,可確定總放電電流為

        對(duì)于價(jià)態(tài)為k的離子,其產(chǎn)生的電流值,為

        價(jià)態(tài)為k的離子產(chǎn)生的電流比率為

        則陽極質(zhì)量流率與放電電流之間滿足的關(guān)系式為

        由式(11)計(jì)算出設(shè)計(jì)電壓下各價(jià)態(tài)離子比率,由式(14),計(jì)算各價(jià)態(tài)離子電流比率,再由式(12)計(jì)算總放電電流。ηI可取值0.75[13],ηm可取值0.9,可通過式(15)由總放電功率確定總陽極質(zhì)量流率。

        在對(duì)某個(gè)放電室進(jìn)行參數(shù)設(shè)計(jì)時(shí),若已知該放電室的放電電流,也可參考式(15)確定該放電室的工質(zhì)陽極質(zhì)量流率。

        2.4 各放電室放電電流和陽極質(zhì)量流率確定

        對(duì)嵌套通道式霍爾推力器各放電室內(nèi)磁場(chǎng)優(yōu)化后,電流效率和工質(zhì)利用率趨近某一常數(shù)。在保證電流利用效率的前提下,放電電壓的變化,只是改變了放電功率以及各價(jià)態(tài)的電荷比率,從而改變了各價(jià)態(tài)離子比率,間接地改變了放電電流,但作用效果很弱。放電電流值主要隨著陽極質(zhì)量流量的改變而改變,因此可近似認(rèn)為陽極質(zhì)量流率與放電電流滿足關(guān)系為

        其中:C表示某一常數(shù)。

        在霍爾推力器放電室中,工質(zhì)數(shù)密度不能過高,存在較優(yōu)的范圍[15]。參考式(15),放電室內(nèi)的電流密度也存在較優(yōu)范圍值。設(shè)計(jì)時(shí),放電室電流密度值可取某一數(shù)值,則放電室的通道截面和放電室的放電電流之間滿足的關(guān)系為

        放電通道的截面積與放電通道的外徑和放電通道寬度滿足的關(guān)系式為

        文獻(xiàn)[12]給出了電流密度j的較優(yōu)范圍:0.1~0.15 A/cm2。由式(17)~(18),選定放電通道的外徑和寬度,則可確定放電室的通道截面積,且可確定該放電室的放電電流范圍。選定電流密度,則該放電室對(duì)應(yīng)的放電電流唯一確定。

        參考式(15)描述的放電電流與陽極質(zhì)量流率的關(guān)系,已知各放電室的放電電流,則可確定該放電室的陽極質(zhì)量流率。

        2.5 放電通道寬度設(shè)計(jì)

        在霍爾推力器中,要求放電通道內(nèi)部的等離子體寬度與放電室的寬度近似相等,這樣所有的工質(zhì)均會(huì)通過等離子體區(qū)域而被電離[13]。決定等離子寬度的參數(shù)是放電通道磁鏡比,數(shù)值上等于放電室的壁面處磁感應(yīng)強(qiáng)度值與中心線處磁感應(yīng)強(qiáng)度值之比。當(dāng)磁鏡比超過某一數(shù)值時(shí),等離子區(qū)域的寬度開始小于放電室的寬度,導(dǎo)致工質(zhì)電離率下降,放電室的陽極效率就會(huì)降低?;魻柾屏ζ鞣烹娡ǖ赖膶挾仍酱螅烹娡ǖ莱隹谔幍拇喷R比就越大,可見通道寬度存在上限值。因放電室內(nèi)工質(zhì)數(shù)密度和放電通道的寬度值存在上限值,所以,在提升放電室的截面積時(shí),必須同時(shí)增大放電通道的內(nèi)、外徑。

        放電室的結(jié)構(gòu)參數(shù)不同,放電通道寬度上限值則不同。推力水平為一百毫牛的P100,設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)定磁極比上限為3,仿真確定放電室通道寬度上限為60 mm;推力水平在1牛的NASA-457Mv1,設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)定磁極比上限為2,其放電通道設(shè)計(jì)寬度值為64 mm,但是其放電通道最大磁鏡比為1.7,綜上所示,放電通道寬度上限值和放電室的放電功率息息相關(guān)。提升放電室的放電功率,需要提高放電通道的截面積,需要提升放電通道的外徑,也可認(rèn)為放電通道外徑越大,則放電室的通道寬度上限值越大。

        SPT系列型號(hào)中,其放電室中放電通道寬度 與放電通道外徑之間滿足關(guān)系為

        因SPT型號(hào)系列的磁鏡比設(shè)計(jì)值在2左右,則各放電通道的寬度值可參考式(18)選取。在設(shè)計(jì)嵌套通道式霍爾推力器時(shí),初步設(shè)計(jì)的放電通道寬度須接近式(19)的計(jì)算值,但是實(shí)際的放電通道磁鏡比值必須經(jīng)過磁路仿真驗(yàn)證,甚至優(yōu)化。

        2.6 參數(shù)設(shè)計(jì)步驟與優(yōu)化

        1)由設(shè)計(jì)比沖選定放電電壓,由設(shè)計(jì)推力確定放電功率的下限,確定總放電電流下限。

        2)由總放電電流確定空心陰極的規(guī)格和數(shù)目,基于空心陰極外徑設(shè)計(jì)出推力器中心線處放置空心陰極區(qū)域的結(jié)構(gòu)尺寸。

        3)結(jié)合磁路設(shè)計(jì),確定內(nèi)磁極的寬度,確定內(nèi)磁極在推力器中的結(jié)構(gòu)尺寸和區(qū)域面積。

        4)開展放電室1的結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)。初選放電室截面電流密度,合理地選擇放電室1的放電通道寬度和外徑。由式(18)計(jì)算放電室的截面積,再由式(12)計(jì)算出放電室1的放電電流。適當(dāng)調(diào)整放電室截面電流密度,修正各參數(shù)數(shù)值。各參數(shù)設(shè)計(jì)合理后,確定放電室1的放電功率。

        5)結(jié)合磁路設(shè)計(jì)中間磁極1,確定中間磁極1在推力器中的結(jié)構(gòu)尺寸。

        6)類似于步驟4,確定放電室2的參數(shù)。

        7)驗(yàn)證此時(shí)各放電室放電功率之和是否大于總放電功率。若大于總放電功率,則設(shè)計(jì)外磁極;若略小于總放電功率,則修正放電室2參數(shù)使各放電室功率之和略大于設(shè)計(jì)功率后,設(shè)計(jì)外磁極;若遠(yuǎn)小于總放電功率,則設(shè)計(jì)中間磁極2。

        8)若設(shè)計(jì)外磁極,則最終確定的放電室的數(shù)目和各放電室的結(jié)構(gòu)參數(shù),各方腔的放電功率即為最終的功率分配方案。若設(shè)計(jì)中間磁極2,則設(shè)計(jì)放電室3的過程可參考步驟5、6、7,直到各放電室的放電功率之和略大于推力器總設(shè)計(jì)放電功率。

        9)選定工質(zhì),由式(15)計(jì)算各放電室的陽極工質(zhì)質(zhì)量流率。

        10)選定合適的陽極構(gòu)型,基于放電室的工作參數(shù),可估算出各放電室中等離子區(qū)域長(zhǎng)度,以此數(shù)值為基礎(chǔ),可確定各放電室的放電通道的長(zhǎng)度。

        11)確定磁路構(gòu)型,設(shè)計(jì)勵(lì)磁線圈安匝數(shù),優(yōu)化放電通道內(nèi)磁場(chǎng)構(gòu)型,確定各磁路參數(shù)。

        12)計(jì)算熱載,確定各部件材料,開展熱仿真,驗(yàn)證各材料溫度均在使用上限以下。

        優(yōu)化的主要參數(shù)是結(jié)構(gòu)參數(shù),優(yōu)化過程中可不改變放電室的數(shù)目和各個(gè)放電室的設(shè)計(jì)功率。優(yōu)化后的磁路參數(shù)必須通過磁路仿真和熱仿真驗(yàn)證。若滿足磁場(chǎng)設(shè)計(jì)要求,可采用一維磁等離子放電模型驗(yàn)證各個(gè)放電通道性能。若仿真結(jié)果滿足設(shè)計(jì)要求,則各參數(shù)設(shè)計(jì)合理。嵌套通道式霍爾推力器設(shè)計(jì)與優(yōu)化流程如圖 10所示。只要給定出設(shè)計(jì)推力和設(shè)計(jì)比沖,即可初步確定嵌套通道式霍爾推力全部參數(shù),但因在設(shè)計(jì)過程中各磁路參數(shù)均是初設(shè),且初設(shè)磁路參數(shù)均比最優(yōu)值大,因此在確定完磁路設(shè)計(jì)參數(shù)后有必要對(duì)各個(gè)參數(shù)開展優(yōu)化設(shè)計(jì)。

        圖10 嵌套通道式霍爾推力器設(shè)計(jì)流程Fig.10 The design flowchart of the nested channel Hall thruster

        3 結(jié) 論

        本文基于嵌套通道式霍爾推力器的工作機(jī)理和效率模型,假設(shè):各放電室設(shè)計(jì)放電電壓相同,則嵌套通道霍爾推力器的各放電室的工作狀態(tài)均互不影響,各放電室可單獨(dú)設(shè)計(jì),給出嵌套通道式霍爾推力參數(shù)設(shè)計(jì)方法和優(yōu)化步驟。希望對(duì)各參與電推進(jìn)研究的單位在研究嵌套通道式霍爾推力設(shè)計(jì)方面有所啟發(fā)。

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        Research on Parameter Design Method of Concentric Nested Hall Thruster

        XIONG Sen1,2,CHENG Mousen3,WANG Moge3,HANG Guanrong1,2,KANG Xiaolu1,2
        (1.Shanghai Institute of Space Propulsion,Shanghai 201112,China;2.Shanghai Engineering Research Center of Space Engine,Shanghai 201112,China;3.Aerospace and Materials Engineering,National University of Defense Technology,Changsha 410073,China)

        According to the future demand for high power Hall thruster at home and abroad, the research status and technical advantages of concentric nested channel Hall thrusters are discussed.The structure and magnetic circuit of a feasible nested channel Hall thruster are introduced.A method is proposed to determine the structure of the Hall thruster.The method of optimizing the parameters of the nested Hall thruster is given.The process of the nested channel is expected to be filled with the channel design and the thermal design.It will provide reference for engineering application in the future.

        nested channel Hall thruster;parameter design;magnetic circuit design

        V439+.1

        A

        2095-7777(2017)03-0238-07

        [責(zé)任編輯:宋宏,英文審校:朱魯青]

        10.15982/j.issn.2095-7777.2017.03.006

        熊森,程謀森,王墨戈,等.同心嵌套式霍爾推力器參數(shù)設(shè)計(jì)方法研究[J].深空探測(cè)學(xué)報(bào),2017,4(3):238-244.

        Reference format:Xiong S,Cheng M S,Wang M G,et al.Research on parameter design method of concentric nested Hall thruster[J].Journal of Deep Space Exploration,2017,4(3):238-244.

        2017-03-13

        2017-05-30

        熊森(1990- ),男,碩士,主要研究方向:大功率霍爾推力器設(shè)計(jì),電推進(jìn)系統(tǒng)貯控單元設(shè)計(jì)。

        通信地址:上海市閔行區(qū)萬芳路801號(hào)(201112)

        電話:18621291162

        E-mail:2060793600@qq.con

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