脈沖等離子體推力器的放電頻率調(diào)制

1、脈沖等離子體推進器的放電頻率調(diào)制脈沖等離子體推進器的放電頻率調(diào)制N.DubeyV.RaviA.Kushari印度理工學院，坎普爾序論序論脈沖等離子體推進器（PulsedPlasmaThruster，簡稱PPT）是一種脈沖式電力推進裝置，它可以在低功耗的情況下提供高比沖。在一個脈沖等離子體推進器中，電源控制只是簡單地調(diào)整電流脈沖頻率，而不會影響性能。因此脈沖等離子體推進器可以產(chǎn)生小單位的脈沖和精確的，任意的脈沖。由于脈沖等離子體推進器的這

2、些特性，人造衛(wèi)星和其它星際類的任務為他們的應用提供了很好的機會。這些年來，脈沖等離子體推進器作為一種前景光明的推進器引起了人們的高度重視。在微小衛(wèi)星領域的快速增長和應用范圍的廣泛增加，而帶來的發(fā)展主要表現(xiàn)在減少凈重，增加壽命和提升PPT的性能。到目前為止，大多數(shù)的PPT是通過電磁力推進固體推進劑的燒蝕裝置。一個PPT由一對電極和它們之間的一塊固體推進劑組成，通常是聚四氟乙烯。電極和充電電容連接。通常情況下，使用火花塞在四氟乙烯的暴露表面

3、提供大量自由電子，來啟動電極之間的放電。放電等離子體的溫度非常高，使推進劑蒸發(fā)，然后由電磁力和壓力和加速，由此產(chǎn)生推力。這一類推進器的主要優(yōu)點是簡單，因為他們使用聚四氟乙烯作為推進劑固體，因此相對于傳統(tǒng)的推進系統(tǒng)PPT不需要分散或有毒的推進劑系統(tǒng)。此外，由于其脈沖的性質(zhì)和較低的功率水平，允許PPT在一個相對廣闊的功率范圍內(nèi)運行，而不會損失太多性能。作為一種電推進系統(tǒng)，電氣電路參數(shù)（例如，電容，電感，電阻，功率等），對一個PPT的性能有重

4、要影響。Solbes和Vondra有電路參數(shù)對一個PPT性能影響的研究，例如，脈沖位，比沖和效率。Pulumbo和Guman進行推進劑和電極的幾何形狀對PPT影響的研究。這些研究有助于提高對PPTS的認識和PPT的性能。Aston和Pless已經(jīng)得出結(jié)論，一個PPT的壽命是由點火電路決定的。他們已經(jīng)進行了測試，來研究火花塞啟動的沉積，侵蝕和方式。這些測試的結(jié)果表明，電感而不是火花塞的電阻耦合對推進器負極，和使用一個高電流，短脈沖觸發(fā)電路

5、，能使火花塞的壽命顯著增加。然而，他們的研究集中在提高火花塞的使用壽命，并沒有在火花塞的脈沖持續(xù)時間上進行實驗來分析PPT對放電頻率的依賴性。Burton和Turchi推測等離子體點火的精確條件，不應該直接影響到PPT的性能，因為這個火花的能量和質(zhì)量都要遠小于主放電的相應值。然而，他們都表示，到目前為止都不能很好地理解點火啟動PPT放電圖1PPTPPT示意圖示意圖高電壓輸出的DCDC變換器作為主電源以便將4和30V的輸入電壓轉(zhuǎn)換到數(shù)千伏