电推进

摘要： 【本刊2022年1月综合报道】2021年12月初,法国电力公司(EDF)宣布成立模块化小堆NUWARD国际咨询委员会,汇聚来自全球核工业企业和学术研究机构的资深专家,为推进NUWARD的商业化出谋划策。NUWARD小堆NUWARD是由法国原子能与替代能源委员会(CEA)、法电、法国海军集团公司(Naval Group)和原子能技术公司(TechnicAtome)合作打造的一款模块化小型压水堆,单堆装机容量17万千瓦。在NUWARD研发过程中,原委会负责开展反应堆堆芯研究并提供新技术认证方面的专业知识;法电提供反应堆设计、建设和运营方面的经验。

摘要： 以某对地观测星座任务为背景,对基于电推进的组网卫星自主轨道保持控制方法进行研究。由地面进行标称轨道递推并定期上注,星上考虑地球非球形J2项摄动进行本星和标称星拟平均轨道参数递推,采用单边极限环方法进行面内相位保持控制。针对长期运行在对日定向模式的倾斜轨道且固定太阳翼卫星,考虑能源、程控任务、轨道偏心率等约束,设计了卫星自主轨控实施方案。以高精度轨道摄动模型进行数学仿真,验证了算法的有效性。

摘要： SiC器件作为宽禁带半导体器件代表,具有高击穿场强、高饱和电子漂移速率、高热导率、高电压、高频率和高抗辐照等优越的物理和电气特性,在卫星电源系统中具有巨大的应用潜力。介绍了卫星电源系统发展的现状与趋势,论述了当前国际宇航研究机构对SiC功率器件在卫星电推进系统中应用的研究,并提出SiC器件在卫星中应用的单粒子需求趋势。分析认为SiC功率器件今后的研究重点在于单粒子失效机理的研究、辐照加固工艺完善以及器件改进。

摘要： 针对微纳卫星上电推进器产生的推力小量值、测试难,测不准问题,开展小推力测量研究。采用杠杆原理和扭矩平衡原理,建立了5~100 mN扭摆型推力架传感单元机理模型,研究了不同推力作用下的偏转性能,得出了偏转位移与推力的线性关系。采用ANSYS仿真软件对传感单元进行仿真分析,得到不同参数条件下的位移云图,将理论数据与仿真结果进行比较分析,最终表明传感单元结构设计合理。

摘要： 概述了各类电推进的加速技术及基本原理,总结了现有加速技术的优缺点,介绍了加速技术的发展趋势或国内外最新加速技术。在此基础上,对电推进加速技术的下一步发展进行了展望,以期为中国电推进的发展、新型电推进技术的研发提供参考,促进空间推进技术的进一步发展。

摘要： 在以往航天器研制中,一般通过增加配重的方式对航天器质心偏移进行补偿。这种质心补偿方式占用了运载火箭承载能力资源,降低了航天器的有效承载能力。针对常规质心补偿方式的弱点,利用电推进航天器上氙气高密度填充的特点,提出了一种通过氙气瓶温度控制对航天器质心偏移进行补偿的方法,减少了航天器配重的使用需求。氙气瓶温差对航天器质心偏移的补偿能力与氙气质量占比、氙气瓶质心间距等正相关。在典型航天器应用条件下,利用氙气瓶温差可对几十毫米量级的航天器质心偏移进行补偿,补偿误差最低可达到2 mm左右,可为电推进航天器的质心控制提供参考。

摘要： C12A7电子化合物因具有较低的逸出功和优良的化学稳定性备受电推进领域关注。介绍了这种新型发射体材料的特性,回顾了国内外C12A7空心阴极的试验结果和研究进展,分析了C12A7空心阴极存在的问题和关键技术,并对其应用前景和未来的发展方向进行了讨论。

摘要： 面向未来深空探测、空间货运等空间任务对具有牛级大推力、数千秒比冲、数万小时寿命等性能高功率电推进技术的应用需求,通过调研对比分析的方式,详细论述了国内外高功率电推进技术的发展现状和趋势,并针对具体技术路线给出了展望。从高功率电推进技术发展和工程应用的角度,总结梳理了磁场拓扑结构设计与优化、系统效率提升、地面性能诊断测试与评价、高热防护及抑制、空间高压大电流电源、系统集成设计及智能化控制等共性技术难点,为国内高功率电推进技术的发展进步提供参考和帮助。

摘要： 航空航天领域一直是我国科技发展比较重视的领域,而发动机作为飞行器、航天器的核心,有着不可或缺的地位。近些年,应用于发动机开发的电推进技术也成为热门,现已有混合电推进、离子电推进、霍尔电推进等多项电推进技术。通过介绍3项电推进技术成果的应用和国内外发展状况对比来研究国内外电推进领域的发展态势,并为我国航空电推进技术的发展提供经验借鉴。

摘要： 随着人类太空探测的广度和深度不断提升,太空任务向多元化发展,太空摆渡车、大型货物运输、行星际探测、大型深空探测、大规模采样返回等均已列入国际航天发展规划。对于以上大型空间任务,采用传统化学推进需要携带非常大的推进剂量,常规中低功率电推进又存在推力不足的问题,因此,大功率电推进成为国际先进空间推进领域的未来战略发展方向,其中,大功率霍尔电推进具有推力大、比冲高、系统简单可靠等综合优势,是目前最接近太空应用的国际主流大功率电推进技术路线,数十年来被世界各国广泛重视并大力发展。

摘要： 主要介绍了用于电推进等离子体诊断的激光吸收光谱(LAS)技术,简要描述了国外的LAS应用情况与测量装置,最后介绍了国外使用LAS技术获得的等离子体信息,包括粒子密度等,LAS测量的无干扰和高分辨率特点对于深入揭示推力器内在物理机理具有关键性的意义.

摘要： DTOM(DIRECTTRAJECTORYOPTIMIZATIONMETHOD)是一个用来对深空探测电推进轨道进行方案设计功能强大的FORTRAN软件包.开发的目的是为了满足当前国际上日益增长的电推进空间活动任务的设计需要.本文将以有限的篇幅简要介绍DTOM的功能以及相关的技术内容,并且给出了几个深空探测轨道的设计结果.

摘要： 地球静止轨道卫星在寿命末期将变成空间碎片,需要将其移到"垃圾轨道".本文研究应用小推力电推进进行地球静止轨道卫星离轨.通过分析电推进中离子推进的技术特点和应用实践状况,阐明用电推进将地球静止轨道卫星在寿命末期移到"垃圾轨道"是可行的途径.基于航天器变轨原理,提出了电推进采用沿飞行方向的常值推力,以连续变轨和多次双脉冲变轨两种方式工作的方案,得出了这两种方案中推力大小、每次工作时间、将空间碎片移出保护区所用的总时间、特征速度、燃料消耗量等参数的确定方法,并通过仿真计算,比较分析了两种方案的特点和效果.验证了电推进在地球静止轨道卫星离轨上的作用和效果.

摘要： 深空探测是航天技术发展的三大领域之一(人造卫星、载人航天、深空探测).选择先进的电推进技术作为深空探测的主推进对整个深空探测技术的发展具有重要的意义.文章介绍了目前电推进的种类和工作特点,针对我国未来十年深空探测技术的发展和目前的实际情况,提出了三种作为深空探测的主推进的电推进候选方案,并给出其关键技术和推力器设计参数.

摘要： 火星的自然环境与地球类似,是人类走出地月系统并开展深空探测的首选目标,通过对火星进行探索,研究火星的磁场、大气和气候、空间环境等内容,对人类建立第二家园和寻找地外生命具有重要意义.近些年来,火星探测越来越受到世界各国的重视,美国、俄罗斯以及中国等国家均有关于火星探测的相关计划.火星探测运载器工作环境复杂,在飞行过程中对姿态控制系统有特殊要求.首先要经受住太阳系和火星周围复杂的空间环境,克服长时间、高强度的干扰;其次要经常在对日、对地和对火三种定向状态间进行大角度的姿态机动;还要满足如对地通信时信号天线的精确指向等较高的性能指标.因此为了准确到达火星,必须采用辅助动力系统对火星探测运载器进行姿态与轨道控制.本文以核热推进火星探测任务为背景,对采用电推进和化学推进的辅助动力系统方案进行分析,其中电推进采用氢气作为工质,能够有效简化系统结构.选定两种使用条件,参考Laura M.Burke计划在2033年进行的一年往返火星任务的详细轨迹和任务架构,辅助动力系统长时间工作,总冲为6.258×108N·s;除此之外,辅助动力系统在火星探测中也可以做短时间工作,只完成特定的姿态与轨道控制,总冲为2.470×106N·s.建立不同推进方案的计算模型,对两种不同总冲条件下不同方案进行对比,并对最优方案进行选择.通过对不同推进方案进行计算,发现电推进方案更适合长时间工作,而化学推进方案更适合短时间工作.

摘要： 小行星是太阳系中一些绕太阳旋转的比行星小比流星体大的固体小天体.小行星一般体积都较小,内部演化程度低,较完整地保留了太阳系早期形成和演化历史的遗迹,被称为太阳系的"活化石".部分小行星的运行轨道与地球相交,存在撞击地球的可能,威胁到人类的安全.开展小行星探测,近距离甚至零距离获取科学数据,对于探测小行星的物质成分、轨道演化特性,评估小行星撞击地球风险,探索太阳系早期形成和演化过程具有十分重要的意义.本文以近地小行星为研究对象,分析了对近地小行星开展附着探测的项层约束,并对探测器的推进和附着方式的设计进行了任务分析,对小行星探测的工程应用具有指导意义.并得出了如下结论:1.宜采用霍尔电推进提供巡航段轨道控制所需的速度增量，采用化学推进进行姿态控制，并完成伴飞和附着段的轨道控制。2.附着过程应采用自主导航与控制方式，将附着过程分为多个阶段，执行不同的导航和控制策略。3.小行星附着探测器宜使用简单三支柱式构型进行支撑，选用铝蜂窝作为缓冲材料。

摘要： 本文以月球探测器推进系统为重点,对国外应用电推力器的月球探测活动进行综述。在国内探月卫星化学推进系统的基础上,设想了一种电与化学的复合推进方案,同时又提出了一种月球探测器的电推力器主推进方案。介绍了国内外电推力器的研究状况,并提出国内电推进应深空探测需要的发展方向。

摘要： 近年来，微空心阴极放电（MHCD）技术的发展为研制适用于小卫星的先进新型微推力器提供了可能。MHCD是微放电领域中一种新颖的非平衡高气压辉光放电，其优点是可以在高气压下稳定放电，并且只需要非常低的电压（几百伏特）或者输入功率（百毫瓦数量级）。本文针对MHCD，实验研究了微放电的电流-电压特性，并利用光学发射光谱的方法测量了微等离子体中电子数密度和中性气体温度。结果表明，在稳定的辉光放电下，MHCD孔内的电子数密度和中性气体温度随着压强和放电电流的增加而增大，电子数密度可达1014cm-3，中性气体温度可达1000K。由此可以推断，微空心阴极放电较小的尺寸结构与强烈并可控的气体加热相结合，完全可以开发应用在新型的电热式等离子体推进上，研制成微空心阴极放电等离子体推力器。由于在微放电等离子体中加热了工质气体，因此其性能可大大高于冷气推进。

摘要： 近年来，微空心阴极放电（MHCD）技术的发展为研制适用于小卫星的先进新型微推力器提供了可能。MHCD是微放电领域中一种新颖的非平衡高气压辉光放电，其优点是可以在高气压下稳定放电，并且只需要非常低的电压（几百伏特）或者输入功率（百毫瓦数量级）。本文针对MHCD，实验研究了微放电的电流-电压特性，并利用光学发射光谱的方法测量了微等离子体中电子数密度和中性气体温度。结果表明，在稳定的辉光放电下，MHCD孔内的电子数密度和中性气体温度随着压强和放电电流的增加而增大，电子数密度可达1014cm-3，中性气体温度可达1000K。由此可以推断，微空心阴极放电较小的尺寸结构与强烈并可控的气体加热相结合，完全可以开发应用在新型的电热式等离子体推进上，研制成微空心阴极放电等离子体推力器。由于在微放电等离子体中加热了工质气体，因此其性能可大大高于冷气推进。

摘要： 近年来，微空心阴极放电（MHCD）技术的发展为研制适用于小卫星的先进新型微推力器提供了可能。MHCD是微放电领域中一种新颖的非平衡高气压辉光放电，其优点是可以在高气压下稳定放电，并且只需要非常低的电压（几百伏特）或者输入功率（百毫瓦数量级）。本文针对MHCD，实验研究了微放电的电流-电压特性，并利用光学发射光谱的方法测量了微等离子体中电子数密度和中性气体温度。结果表明，在稳定的辉光放电下，MHCD孔内的电子数密度和中性气体温度随着压强和放电电流的增加而增大，电子数密度可达1014cm-3，中性气体温度可达1000K。由此可以推断，微空心阴极放电较小的尺寸结构与强烈并可控的气体加热相结合，完全可以开发应用在新型的电热式等离子体推进上，研制成微空心阴极放电等离子体推力器。由于在微放电等离子体中加热了工质气体，因此其性能可大大高于冷气推进。

摘要： 本发明公开了一种电推进器工质供给装置以及电推进器，所述电推进器工质供给装置包括工质储罐、加热装置、流量阀、第一管道以及第二管道；所述工质储罐的垂直剖面呈凹槽型，所述加热装置和所述流量阀设置在所述凹槽内，所述流量阀的进气口通过所述第一管道与所述工质储罐内部连通，所述流量阀的出气口通过所述第二管道与放电腔连通。本发明提供的电推进器工质供给装置以及电推进器，降低了电推进器的功耗，避免了蒸气易局部凝结的问题。

摘要： 本发明公开了一种自加热式电推进器工质供给装置以及电推进器，所述自加热式电推进器工质供给装置包括工质储罐、流量阀、第一管道以及第二管道；所述工质储罐的垂直剖面呈凹槽型，所述流量阀、所述第一管道以及所述第二管道设置在所述凹槽内，所述流量阀的进气口通过所述第一管道与所述工质储罐内部连通，所述流量阀的出气口通过所述第二管道与设置在所述凹槽内的放电腔连通。本发明提供的自加热式电推进器工质供给装置以及电推进器，降低了电推进器的功耗，避免了蒸气易局部凝结的问题。

摘要： 本申请公开了一种用于电推进的液体推进剂供给组件及电推进系统。该用于电推进的液体推进剂供给组件包括：管路以及依次设置在所述管路上且由所述管路导通的加热装置、多孔材料件、防水透气膜和减压阀。本发明还提供了包括上述用于电推进的液体推进剂供给组件的电推进系统。本申请解决了空间电推进中氙气作为推进剂成本高、无法长期大量应用、以及而飞行器自身携带的空间废液、废水及原位资源可用的液体不能得以利用的问题。实现了液体推进剂的微流量供给，具有效率高、灵活度高、适用范围宽和长寿命的特点。

摘要： 本发明公开了一种电推进装置用栅极结构及其制造方法、电推进装置，该栅极结构包括安装框架和钼丝栅条，所述安装框架中部具有供离子束流通过的缺口，所述钼丝栅条等间距的定位在所述缺口处形成栅极格栅。本发明采用金属钼丝作为电推进装置栅极结构的格栅，降低了栅极格栅的宽幅条结构，大幅度减小了栅极格栅被离子束流溅射的概率，降低了栅极截获电流，提高了栅极使用寿命。

摘要： 本发明公开了一种电推进器工质供给装置以及电推进器，所述电推进器工质供给装置包括工质储罐、加热装置、流量阀、第一管道以及第二管道；所述工质储罐的垂直剖面呈凹槽型，所述加热装置和所述流量阀设置在所述凹槽内，所述流量阀的进气口通过所述第一管道与所述工质储罐内部连通，所述流量阀的出气口通过所述第二管道与放电腔连通。本发明提供的电推进器工质供给装置以及电推进器，降低了电推进器的功耗，避免了蒸气易局部凝结的问题。

摘要： 本发明公开了一种自加热式电推进器工质供给装置以及电推进器，所述自加热式电推进器工质供给装置包括工质储罐、流量阀、第一管道以及第二管道；所述工质储罐的垂直剖面呈凹槽型，所述流量阀、所述第一管道以及所述第二管道设置在所述凹槽内，所述流量阀的进气口通过所述第一管道与所述工质储罐内部连通，所述流量阀的出气口通过所述第二管道与设置在所述凹槽内的放电腔连通。本发明提供的自加热式电推进器工质供给装置以及电推进器，降低了电推进器的功耗，避免了蒸气易局部凝结的问题。

摘要： 本发明公开了一种化学推进与电推进混合配置的GEO卫星推进剂预算方法，该方法包括如下步骤：计算化学推进变轨机动推进剂消耗量Δm2；计算电推变轨机动推进剂消耗量Δm3；计算定点捕获推进剂消耗Δm4；计算东西/南北位置保持推进剂消耗Δm5；计算电推进离轨推进剂消耗量Δm6；计算误差散布修正推进剂消耗量Δmerr；计算电推进非变轨推进剂消耗量Δmnan；计算电推进任务余量。本发明能够适应灵活飞行任务的需要，并对化学推进、电推进任务的耦合因素予以准确建模描述，准确地计算卫星各飞行过程推进剂消耗，在保证满足卫星飞行任务的情况下，最大程度提高载荷承载能力。

摘要： 本发明公开了一种卫星全电推进系统及推进方法，主要由底座、滑动导轨、滑台、动子线圈、定子磁铁、专用光栅尺、光栅尺配用读取头和铁球等组成。工作时，全电推进器是利用滑台上的铁球的向前移动后突然停止移动，使铁球产生惯性，卫星利用内部产生的惯性向前加速滑行，利用铁球向后移动，使底座产生反作用力，给卫星加速；全电推进器也可以利用滑台上的铁球来回移动产生反推力，给卫星减速；本发明结构简单紧凑可靠，系统为全电性质，所需的电能可通过太阳能电池板或者核能发电获得，减少了卫星的发射重量，从而大幅降低发射成本，提高卫星有效载荷能力、延长了卫星服役寿命。

摘要： 本实用新型提供电推进船的推进机构及电推进船。电推进船的推进机构具备：发电机，借助选择液体燃料的扩散燃烧或气体燃料的预混合燃烧而驱动的双燃料发动机来发电；蓄电池；以及电动马达，如果被从发电机或蓄电池供给电力，则将螺旋桨驱动；电动马达是直流马达；推进机构还具备：负荷变动检测传感器，当在双燃料发动机通过预混合燃烧而驱动中、电动马达在与发电机连接的状态下从发电机接受电力的供给而进行动力运行的情况下，检测电动马达的负荷变动；以及切换机构，进行发电机、蓄电池及电动马达的连接的选择及电力的分配；如果由负荷变动检测传感器检测出的电动马达的负荷变动超过预先决定的阈值，则切换机构将电动马达与蓄电池连接。

摘要： 本申请公开了一种新型通用于电推进系统的电源模块和电推进系统，包括电连接的隔离电源模块和电源芯片，还包括滤波电路、电源控制电路、功率电路和点火电路，其中，所述电推进系统的输入电压经过所述滤波电路进行抗浪涌滤波处；所述电源芯片向所述电源控制电路发出控制信号，所述电源控制电路接收所述控制信号并进行信号通信，实现数据运算控制；所述功率电路对从所述滤波电路输入的滤波电压进行升压变换，得到推进器所需的点火电压。电源冗余，保证电源和控制单元的供电安全、可靠、稳定。电源接口隔离，保证高压的可靠性。各个电路考虑到功率需求与输入电压的范围，隔离谐振电路采用全桥拓扑，来降低流过MOS管的电流，从而降低导通损耗。