电弧等离子体推进器推力效率与羽流参数关联的实验研究

电弧等离子体推进器属于中比冲、高推力/功率比以及高推力密度的推进器类型，在各种空间电推进器中有其独特的地位。国外已经积累了大量的研究和实用数据，国内距离突破关键技术仍有不小的距离，提高推进器工作稳定性和推力效率是急需解决的重要问题。本项目以氮氢混合气体作为电弧等离子体推进器的推进剂，在真空室压力为0.1－50 Pa这样远低于通常局域热力学平衡电弧等离子体发生器运行环境压力的条件下，改变推进器的喷管结构、材料、壁面温度，同时以光谱诊断的方法，检测喷管出口处等离子体羽流中特定发射谱强度以及羽流的振动、转动温度。分析喷管条件对等离子体流在其中的能量转换机理的影响以及对减少冻结损失和提高推力效率的作用；讨论羽流偏离局域热力学平衡的状况；揭示推进器推力效率与喷管出口处等离子体羽流状况的对应关系。为提高氮氢混合气电弧等离子体推进器的推力效率提供确切的理论参考依据。