低功率圆柱形霍尔推进器实验特性研究

随着航天技术的发展以及微小型卫星应用数量的不断增多，空间推进领域对低功率电力推进的需求越来越多。常见的环形霍尔推进器缩放至低功率时效率低下。圆柱形霍尔推进器具有较低的表面积与体积比，有利于通过磁镜效应更好地束缚电子以减少通道壁处的粒子损失，从而减小通道的刻蚀和发热，这使得CHT对于低功率应用很有前景。文章进行低功率圆柱形霍尔推进器实验特性研究，在50 W功率范围内运行。实验得到了推进器在高电压、小气量、低电流工况下的工作特性、离子束特点等结果。实验表明：低功率圆柱形霍尔推进器工作电压在1000～2400 V之间，使用Ar体积流量在1.0～4.0 mL/min内，其比冲在218～1419 s，推力范围在0.118～0.78 mN，最大电流利用率为87%，最大推力效率为20.39%与先进霍尔推力器效率相当。同时发现在气体体积流量变大过程中，离子束出现强弱两种工作模式。