目錄
叢書(shū)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(guò)程及階段劃分007
1.2.1點(diǎn)火過(guò)程007
1.2.2點(diǎn)火過(guò)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(cè)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(lèi)013
1.4.2氣體放電伏安特性014
1.4.3氣壓和間距對(duì)氣體擊穿的影響015
1.4.4電磁場(chǎng)環(huán)境對(duì)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(dòng)過(guò)程
2.1熱陰極點(diǎn)火啟動(dòng)過(guò)程023
2.1.1熱陰極啟動(dòng)影響因素023
2.1.2熱陰極啟動(dòng)邊界024
2.2無(wú)熱子空心陰極啟動(dòng)過(guò)程028
2.2.1無(wú)熱子空心陰極放電的二維流體模型028
2.2.2無(wú)熱子空心陰極啟動(dòng)過(guò)程中的等離子體特性033
2.3空心陰極啟動(dòng)過(guò)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(guò)程047
2.4.1典型實(shí)驗(yàn)結(jié)果047
2.4.2陽(yáng)極電流對(duì)陰極溫度分布演化規(guī)律的影響049
2.4.3供氣流量對(duì)陰極溫度分布演化規(guī)律的影響049
2.4.4啟動(dòng)過(guò)程中的溫度場(chǎng)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(hào)054
2.5.2啟動(dòng)過(guò)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(duì)點(diǎn)火過(guò)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(duì)陽(yáng)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(duì)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(duì)推力器點(diǎn)火過(guò)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(guò)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?chē)�磁�?chǎng)環(huán)境對(duì)推力器點(diǎn)火過(guò)程的影響083
3.3.1陰極周?chē)�磁�?chǎng)環(huán)境對(duì)點(diǎn)火沖擊電流的影響083
3.3.2陰極周?chē)�磁�?chǎng)環(huán)境對(duì)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(guò)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(guò)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(dòng)態(tài)特性觀測(cè)實(shí)驗(yàn)裝置090
4.1.2點(diǎn)火過(guò)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(guò)程中的等離子體動(dòng)力學(xué)仿真094
4.2.1點(diǎn)火啟動(dòng)過(guò)程數(shù)值模型094
4.2.2點(diǎn)火過(guò)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(guò)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(dòng)邊界
6.1點(diǎn)火啟動(dòng)前暗電流及其變化規(guī)律125
6.1.1暗電流隨陽(yáng)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(yáng)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(duì)點(diǎn)火裕度的影響132
6.4.1點(diǎn)火參數(shù)變化對(duì)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(duì)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(duì)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(píng)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(guò)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(duì)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(duì)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(píng)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(píng)估方法169
7.5.2點(diǎn)火可靠度評(píng)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(duì)霍爾推力器在軌點(diǎn)火過(guò)程的影響174
8.2不同功率等級(jí)的霍爾推力器點(diǎn)火過(guò)程對(duì)衛(wèi)星平臺(tái)的擾動(dòng)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(duì)推力器點(diǎn)火可靠度的影響評(píng)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(duì)點(diǎn)火可靠度的影響184
8.4.3瞬態(tài)過(guò)程對(duì)陰極頂孔徑退化過(guò)程的影響185
8.4.4陰極頂孔徑退化對(duì)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(duì)點(diǎn)火可靠度的提升190
8.5.2外部回路改進(jìn)對(duì)點(diǎn)火可靠度的提升194
參考文獻(xiàn)196