魏立秋哈尔滨工业大学霍尔等离子体推进研究进展第六届电工学科青年学者学科前沿研讨会汇报提纲背景主要成果1背景12未来工作3一、项目研究背景科研方向:空间电推进系统及其控制传统化学推进无法满足我国空间平台的战略需求电推进是支撑未来我国空间动力领域的关键技术节省发射重量2700kg54%电推进方案霍尔推力器汇报提纲背景主要成果1主要成果12未来工作3主要创新成果动态磁场及其伴生物理效应放电振荡镇定理论与监测控制方法中性气体流动控制电离提升效率方法1动态磁场及其伴生物理效应123前人的工作:静态磁场设计难以实现定向喷流控制作者时间国家论文Garriguesetal2000法国PSST9219Gallimoreetal2002美国IEEE30687Thomasetal2006美国PRE74056402Rubinetal2008以色列JPP24118-126Barraletal2011波兰POP18083504Maliketal2013印度POP20102109Smolyakovetal2017加拿大PPCF59014041◼磁场形状和强度对等离子体的影响,静态磁场设计控制离子束流◼未考虑放电耦合伴生的动态磁场对粒子运动的影响◼缺少动态磁场设计方法,导致离子束流聚焦差、综合性能低存在的问题陶瓷壁面陶瓷壁面出口截面+++创新工作:动态磁场及其伴生物理效应◆发现一种新的等离子体振荡模式并揭示其物理机理,建立磁场与等离子体放电耦合效应引起的磁场扰动的色散关系◆揭示在霍尔推力器磁场设计中静磁等效的局限性,提出磁场外推设计方法,有效抑制电磁场暂态影响,显著提升束流聚焦性能PlasmaSourcesSci.Technol.16(2007)PlasmaSourcesSci.Technol.18(2009)Contrib.PlasmaPhys.,52(2012)Eur.Phys.J.D71,((2017))-2-1.5-1-0.502.8轴向位置(cm)径向位置(cm)2.153.55外壁面内壁面阳极出口截面(a)-2-1.5-1-0.502.8轴向位置(cm)径向位置(cm)2.153.55外壁面内壁面阳极出口截面(a)主要创新成果动态磁场及其伴生物理效应放电振荡镇定理论与监测控制方法中性气体流动控制电离提升效率方法1放电振荡镇定理论与监测控制方法123前人的工作:隔离滤波思想无法解决振荡全局抑制难题作者时间国家论文Bugrovaetal1999俄罗斯TPL25448-450Lazurenkoetal2005法国POP12013501Tamidaetal2007日本JAP102043304Taccognaetal2008意大利CPP48375-386Barraletal2009波兰PRE79046401Chauhanetal2016印度POP23123524Gallimoreetal2016美国JPP32903-917◼从单机视角研究振荡特性,以隔离滤波思想屏蔽振荡干扰◼缺少放电振荡主动反馈控制方法,振荡幅值大,稳定域小◼缺少振荡在轨监测手段,导致天地差异下系...