Endurance-test and theoretical prediction of a rare earth nanocathode for the applied field magnetoplasmadynamic thruster

The erosion loss of cathode is essential for the lifetime of magnetoplasmadynamic thruster(MPDT). In this work, an endurance test system for MPDT cathodes was designed and developed, and the erosion characteristics, erosion rate and erosion mechanism of the cathode were studied using the system under vacuum condition. The WCe20 hollow cathode was selected to carry out the long-term erosion of 540 h with the argon propellant supply flow rate of40 ml min^-1, the input current of 25 A, an...     

全管理圆柱表面张力贮箱的微重力实验验证——静平衡与重定位

新研制的推进剂全管理柱形表面张力贮箱将工作在微重力或无重力环境下，并保证在任何时候都能向系统提供不夹气的推进剂，因而需要确定液体的空间分布以及在给定加速度过载下的重定位过程，以便为贮箱的设计提供依据，同时对推进剂管理装置进行性能验证。为此，按照相似理论用缩比的有机玻璃模型和缩比的推进剂管理装置模型进行了一系列微重力落塔实验，反映了在不同重力环境、不同液体比例、不同加载方向、不同比例模型下液体的行为     

全管理柱形表面张力贮箱设计中的强度问题

卫星推进系统的贮箱设计除需考虑静强度和外压稳定性外，随机振动和正弦振动也是卫星发射和运行中的重要环境条件，因此卫星贮箱的设计必须作动力响应计算以便对所设计结构作出安全性结论。由于贮箱内充有大量液体，表面张力管理装置大部分浸于液体中，液－固耦合的影响必需在计算中予以考虑。本文就柱形表面张力贮箱的有限元动力计算方法，建模，计算结果和对结构设计的影响加以论述。     

表面张力贮箱的微重力试验验证——稳定性与挤出效率

新研制的推进剂全管理柱形表面张力贮箱将工作在微重力或无重力环境下，并保证在任何时候都能向系统提供不夹气的推进剂，为验证其原理和性能，按照相似理论缩比的有机玻璃戒模型和缩比的推进剂管理装置模型进行了一系列微重力落塔实验，包括：稳定性试验和挤出效率试验，试验结果表明：液体的空间分布与预想的一致，在额定加速度环境下液体的稳定性有保障，管理装置的挤出效率达到了设计要求。     

再生冷却电弧加热发动机性能研究

采用再生冷却技术设计了一种新型电弧加热发动机。介绍了发动机的本体结构、实验系统、参数测量系统及小推力测量系统。采用氩为推进剂,在真空室中进行了发动机的性能实验。电弧加热发动机的比冲大约为1372～1764m/s,其比冲随流量的增大而减小,随功率的增大而增加;发动机效率大约为30%～57%,其效率随流量的增大而增大,随功率的增大而减小。     

卫星用表面张力贮箱的设计、应用及其发展

本文介绍了推进剂贮箱的主要形式及其原理和推进剂贮箱的设计及其发展趋势。重点论述了表面张力贮箱的试验验证及其验证计算，阐述了表面张力贮箱的应用状况及其发展趋势。     

微重力环境下板式贮箱内推进剂流动的数值模拟

为了研究微重力环境下板式表面张力贮箱内推进剂的流动规律，本文对板式贮箱导流板的驱动机理进行了分析，得到了微重力环境下板式贮箱内部定常和非定常流动的基本方程。应用四阶龙格-库塔法对定常流动方程进行求解，得到定常流动时导流板上液带的分布规律，应用MacCormack数值离散方法，对非定常流动方程进行求解，得到了不同时刻导流板上液带的分布规律及液带恢复稳定所需的时间。计算结果为板式贮箱的设计提供了数值依据，奠定了板式贮箱的设计基础。     

表面张力管理装置的微重力流体计算

推进剂贮箱是航天器上的大件产品，用于贮存和管理推进剂，在大型航天器中推进剂的质量已经占到了总质量的60％以上，推进剂的管理成为影响航天器控制的主要因素。由于航天器处于失重或微重力环境下，给推进剂的管理和供应带来很大麻烦。表面张力管理装置(PMD)通常用于微重力条件下推进剂的管理，其中导流板和蓄液器是两种结构简单可靠性高的管理装置．但它的分析计算比较复杂。本文对新设计的大容量表面张力贮箱所用的导流板与蓄液器进行了微重力条件下液体导流和填充的数学建模与计算，为贮箱的设计提供了依据。     

美国公司主要电推进计划综述

在过去的一年里，共发射了７８个使用电推进系统的航天器，其中有６６个肼电阻加热式喷气发动机，９个肼电弧加热喷气发动机，２个氙离子推力器和１个氙霍尔推力器系统，它们在轨道提升和南北位置保持方面均有所应用。本文概述了美国的主要公司现在正在进行的电推进计划，包括在推力器、电子系统和推进剂供给系统方面的工作。     

CAE技术在表面张力贮箱研制中的应用

贮箱是航天器最重要的组件之一，用于对推进剂进行有效管理。贮箱的设计要涉及壳体及管理装置强度、微重力环境下液体管理及地面试验验证等诸多问题。本文介绍了CAE技术在表面张力贮箱开发设计中的应用，结果表明采用CAE技术能够大大加快开发进程。节约开发时间和成本。