目錄
叢書序
前言
第1章緒論
1.1霍爾推力器的概念及工作原理001
1.1.1歷史起源001
1.1.2基本工作原理及現(xiàn)狀002
1.1.3霍爾電推進(jìn)系統(tǒng)組成及技術(shù)特點(diǎn)004
1.2點(diǎn)火過程及階段劃分007
1.2.1點(diǎn)火過程007
1.2.2點(diǎn)火過程階段劃分008
1.3高可靠點(diǎn)火在空間推進(jìn)任務(wù)中的重要性010
1.3.1地球同步軌道衛(wèi)星南北位保任務(wù)010
1.3.2低軌衛(wèi)星任務(wù)011
1.3.3深空探測任務(wù)012
1.4氣體放電與氣體擊穿012
1.4.1氣體放電的定義及分類013
1.4.2氣體放電伏安特性014
1.4.3氣壓和間距對氣體擊穿的影響015
1.4.4電磁場環(huán)境對氣體擊穿的影響017
參考文獻(xiàn)020
第2章空心陰極點(diǎn)火啟動過程
2.1熱陰極點(diǎn)火啟動過程023
2.1.1熱陰極啟動影響因素023
2.1.2熱陰極啟動邊界024
2.2無熱子空心陰極啟動過程028
2.2.1無熱子空心陰極放電的二維流體模型028
2.2.2無熱子空心陰極啟動過程中的等離子體特性033
2.3空心陰極啟動過程中的等離子體參數(shù)分布演化038
2.3.1等離子體參數(shù)分布的演化規(guī)律038
2.3.2等離子體參數(shù)分布演化的影響因素042
2.4陰極溫度分布演化過程047
2.4.1典型實(shí)驗(yàn)結(jié)果047
2.4.2陽極電流對陰極溫度分布演化規(guī)律的影響049
2.4.3供氣流量對陰極溫度分布演化規(guī)律的影響049
2.4.4啟動過程中的溫度場演變機(jī)理052
2.5發(fā)射體燒蝕規(guī)律054
2.5.1燒蝕產(chǎn)物的光信號054
2.5.2啟動過程中材料燒蝕的影響因素055
參考文獻(xiàn)058
第3章陰極原初電子參數(shù)分布隨機(jī)性及其
對點(diǎn)火過程的影響
3.1陰極原初電子參數(shù)分布隨機(jī)性及其優(yōu)化控制方法059
3.1.1陰極原初電子參數(shù)分布隨機(jī)性059
3.1.2陰極原初電子參數(shù)分布隨機(jī)性對陽極點(diǎn)火沖擊電流的影響063
3.1.3陰極點(diǎn)火參數(shù)變化對原初電子參數(shù)分布隨機(jī)性的影響065
3.1.4陰極原初電子參數(shù)分布隨機(jī)性優(yōu)化控制方法070
3.2陰極工作位置對推力器點(diǎn)火過程的影響071
3.2.1陰極不同工作位置的羽流區(qū)點(diǎn)火圖像071
3.2.2點(diǎn)火過程中陰極軸向工作位置的等離子體參數(shù)分布演化特性074
3.3陰極周圍磁場環(huán)境對推力器點(diǎn)火過程的影響083
3.3.1陰極周圍磁場環(huán)境對點(diǎn)火沖擊電流的影響083
3.3.2陰極周圍磁場環(huán)境對電子傳導(dǎo)路徑的影響084
參考文獻(xiàn)089
第4章霍爾推力器點(diǎn)火過程中的等離子體參數(shù)分布演化特性
4.1推力器點(diǎn)火過程中放電通道內(nèi)的等離子體參數(shù)分布演化特性090
4.1.1推力器點(diǎn)火動態(tài)特性觀測實(shí)驗(yàn)裝置090
4.1.2點(diǎn)火過程中放電通道內(nèi)的等離子體參數(shù)分布演化特性092
4.2霍爾推力器點(diǎn)火過程中的等離子體動力學(xué)仿真094
4.2.1點(diǎn)火啟動過程數(shù)值模型094
4.2.2點(diǎn)火過程中等離子體參數(shù)分布的演化特性模擬100
參考文獻(xiàn)106
第5章霍爾推力器點(diǎn)火過程中的電流沖擊
5.1推力器側(cè)點(diǎn)火沖擊電流特性108
5.1.1推力器側(cè)點(diǎn)火沖擊電流的形成機(jī)理108
5.1.2放電參數(shù)對推力器側(cè)點(diǎn)火沖擊電流的影響109
5.1.3外回路參數(shù)對推力器側(cè)點(diǎn)火沖擊電流的影響112
5.2電源側(cè)點(diǎn)火沖擊電流特性114
5.2.1電源側(cè)點(diǎn)火沖擊電流114
5.2.2電源側(cè)點(diǎn)火沖擊電流峰值理論邊界115
5.2.3放電參數(shù)對電源側(cè)點(diǎn)火沖擊電流的影響121
5.2.4外回路宏觀參數(shù)對電源側(cè)點(diǎn)火沖擊電流的影響122
參考文獻(xiàn)124
第6章霍爾推力器點(diǎn)火啟動邊界
6.1點(diǎn)火啟動前暗電流及其變化規(guī)律125
6.1.1暗電流隨陽極電壓的變化特性127
6.1.2暗電流隨勵(lì)磁電流的變化特性128
6.1.3暗電流隨陽極流量的變化特性129
6.2點(diǎn)火邊界影響因素隨機(jī)性分析130
6.3點(diǎn)火裕度的概念131
6.4點(diǎn)火參數(shù)及其不確定性對點(diǎn)火裕度的影響132
6.4.1點(diǎn)火參數(shù)變化對臨界點(diǎn)火電壓的影響132
6.4.2陰極點(diǎn)火參數(shù)輸出不確定性對點(diǎn)火裕度的影響140
6.4.3推力器點(diǎn)火參數(shù)輸出不確定性對點(diǎn)火裕度的影響144
參考文獻(xiàn)148
第7章霍爾推力器點(diǎn)火可靠度實(shí)驗(yàn)評估方法
7.1點(diǎn)火可靠度理論基礎(chǔ)150
7.1.1可靠性的定義150
7.1.2可靠度函數(shù)151
7.1.3累積失效概率函數(shù)151
7.1.4失效概率密度函數(shù)152
7.1.5置信度和可靠度152
7.2可靠性工程中重要的隨機(jī)變量分布153
7.2.1離散型隨機(jī)變量的分布153
7.2.2連續(xù)型隨機(jī)變量的分布156
7.3點(diǎn)火可靠度計(jì)算方法及其置信區(qū)間估計(jì)158
7.3.1推力器點(diǎn)火過程的概率分布158
7.3.2推力器點(diǎn)火可靠度的計(jì)算方法159
7.3.3推力器點(diǎn)火可靠度的置信區(qū)間估計(jì)160
7.4點(diǎn)火參數(shù)及其變化對點(diǎn)火可靠度的影響161
7.4.1點(diǎn)火可靠度實(shí)驗(yàn)樣本參數(shù)確定方法161
7.4.2點(diǎn)火參數(shù)及其變化對推力器點(diǎn)火可靠度的影響162
7.5點(diǎn)火可靠度實(shí)驗(yàn)評估方法及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證169
7.5.1點(diǎn)火可靠度實(shí)驗(yàn)評估方法169
7.5.2點(diǎn)火可靠度評估方法實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證170
參考文獻(xiàn)173
第8章霍爾推力器在軌點(diǎn)火
8.1空間環(huán)境對霍爾推力器在軌點(diǎn)火過程的影響174
8.2不同功率等級的霍爾推力器點(diǎn)火過程對衛(wèi)星平臺的擾動176
8.3自勵(lì)模式點(diǎn)火的在軌應(yīng)用分析178
8.4壽命期內(nèi)的參數(shù)退化對推力器點(diǎn)火可靠度的影響評估181
8.4.1壽命期內(nèi)的退化參數(shù)分析181
8.4.2放電通道形貌退化對點(diǎn)火可靠度的影響184
8.4.3瞬態(tài)過程對陰極頂孔徑退化過程的影響185
8.4.4陰極頂孔徑退化對點(diǎn)火可靠度的影響189
8.5點(diǎn)火可靠度提升方法190
8.5.1點(diǎn)火參數(shù)的優(yōu)化選擇對點(diǎn)火可靠度的提升190
8.5.2外部回路改進(jìn)對點(diǎn)火可靠度的提升194
參考文獻(xiàn)196