等离子体推动器 - 图文(6)

进器图示意图之一中，经分析得到的推力确实向前。 单位体积离子受到的推力：

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由公式也表明这一结果。

提高推力方法：增加plasma密度（ne）、放电电压（Ez）。

注意：Hall thruster 仍然属于电推进器，不过通过磁传递而已。

―――――――――――――――――――――――――――――――― 附：Hall推进器与离子推进器比较及说明

离子推进器：在离子推进器的加速栅极区域中，只有离子被加速，尾部喷出的离子流产生推力。

Hall推进器：该类没有栅极。在阴阳放电电极之间，电子、离子 均被加速，净静电作用力为零（单个电子、离子受力相同，电子、离子的密度相同）。电子产生Hall电流，电子Hall电流与电磁铁之间存在安培力。

在轴向，电力受到的安培力与静电力抵消（电子做角向漂移运动，沿轴向几乎（低气压碰撞影响弱）没有加速运动）；离子受电场力加速，在尾部喷出产生推力。

总结：Hall推进器中等离子体受力＝电子电场力＋电子安培力＋离子电场力 推力溯源：电子电场力＋电子安培力（＝0）＋离子电场力??静电力推动

电子电场力＋离子电场力（＝0）＋电子安培力??磁力推动

推力类型的本质推究：（1）安培力（罗仑兹）不作功；

（2）电子的安培力由Hall电流产生，Hall电流由E× B

产生，没有电场，没有推力

???Hall推进器属于静电型推进器

―――――――――――――――――――――――――――――― ?阴极中和器：在推进器后部，发射电子，中和喷射出的离子。

（2）霍尔推进器研究的简史

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1960年，在美国最早研究；

但后来美国、欧洲发现霍尔推进器等离子体中不能抑制的不稳定性，实验得到的推进效率低，放弃该方向的研究；

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离子推进器面世，取得成功；

前苏联坚持研究霍尔推进器，发现虽然等离子体稳定性存在，但不影响推进性能；1971成功地了进行Hall推进器的空间测试实验， 1994年俄罗斯第一次将Hall推进器实用化。

（前苏联坚持研究的原因：没有能力制造精细grid，只好研发Hall推进器）

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1991（苏联解体，科技情报外泄）起，西方重新研发霍尔推进器技术。

（3）霍尔推进器实物照片

（4）霍尔推动器的发展趋势： （1） 高比冲

发展高比冲霍尔推力器技术途径有2 种: 一是提高氙推进剂推力器的加速电压( 即放电电压) ; 二是要选择更高比冲的新的推进剂。D- 80、SPT- 1 和BHT- HD- 1000 的最大工作电压分别为1 700 V、1 250

V、1 000 V, 验证的比冲范围分别为1 600～4 100 s、1 600～3 700 s、1 600～3 300 s。在最新研制的NASA- 400M推力器上, 已经实现了推力器比冲随电压的单调增长。选择推进剂的研究表明, 在高比冲情况下, 氪为理想推进剂, 它在相同电压下相对氙增加比冲25%, 在NASA- 457M上试验验证了1 000 V 下比冲达到4 500 s、效率64%。在高推力情况下, 铋为理想推进剂, 可以相对氙单位质量增加推力26%。

（2） 高功率( 大推力)

NASA 使命研究表明, 需要兆瓦级推力器。可以实现高功率的途径有2 种: 发展高功率推力器和采用

中功率推力器族。从可靠性和地面试验看, 推力器族途径更为优先和可行, 但目前单个推力器的工作上限功

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