射频离子推力器束流特性数值模拟

为了分析射频离子推力器束流特性,基于二维流体模型对自研的11 cm射频离子推力器开展放电室等离子体数值模拟,获得给定电气参数下离子密度、电子温度等关键参数的分布特性;研究了等离子体参数和束流大小与射频功率间的函数关系;以等离子体参数和栅极参数为输入,基于离子光学系统模型获得不同工况下的单孔离子引出轨迹.研究结果显示:离子密度和电子温度分别沿放电室径向逐渐减小和增大,有利于获得更好的束流均匀性及更大的束流;束流大小与射频功率呈线性正相关关系,有利于实现束流连续精确可调;屏栅上游鞘层的形成与离子密度、离子种类、栅极电压组合相关,综合考虑以上因素获得最佳束流聚焦和引出特性.     

烧蚀模式激光推进的机理和应用探索

激光推进是一种全新的驱动概念,在未来航天领域具有重要的应用前景.介绍了我们采用凝聚态工质的"火箭烧蚀模式"激光推进方面的最新研究进展,包括烧蚀模式激光推进的机理、激光水推进、激光微推力器模型以及分离式全方位接收激光推力器概念,目的在于探索烧蚀模式激光推进的机理、规律和可能应用.     

国内外航空电推进技术发展现状及趋势

航空航天领域一直是我国科技发展比较重视的领域,而发动机作为飞行器、航天器的核心,有着不可或缺的地位。近些年,应用于发动机开发的电推进技术也成为热门,现已有混合电推进、离子电推进、霍尔电推进等多项电推进技术。通过介绍3项电推进技术成果的应用和国内外发展状况对比来研究国内外电推进领域的发展态势,并为我国航空电推进技术的发展提供经验借鉴。     

基于离子回旋共振有质动力加速的螺旋波推力器的原理研究

基于离子回旋共振有质动力加速(ICR/PA)的螺旋波等离子体推力器为一种先进概念的无电极推力器,具有无电极烧蚀、比冲高、寿命长的优点,在未来的深空探测和卫星的动力系统中具有广泛的应用。分析了该推力器的结构组成、工作原理、发展现状,并利用准线性理论推导了基于ICR/PA加速方式的离子获得能量的过程,给出了推力计算公式。理论分析结果为后续推力器的设计提供指导。     

微点火单元电热过程分析

通过建立微型点火桥带在不同通过大小电流情况下的电热耦合模型,计算分析微型点火电桥带的工作过程,获得不同大小电流值条件下,加电开始到微型桥带表面达到装药点火温度的时间与电流大小的关系.加电到桥带熔断(到达铝熔点温度)所需的时间与电流的关系.结果表明,点火功率大于2W,电流的改变对点火药的燃点时间和加热熔断时间影响不大,为集成点火阵列的点火电流选取、微推进阵列的一致性分析提供依据.     

基于LabVIEW的微腔放电推进器测试系统

由于微腔放电推进器尺寸小、性能参数多,采用传统测试计量方法的开发周期长、成本高,提出了基于数据采集和LabVIEW软件平台的微腔放电推进器测试系统NI USB6221数据采集卡和流量、温度等传感器组成的硬件部分完成数据的采集。软件平台部分完成数据的显示、存储、查询和分析。该软件平台用于微腔放电结构射流装置,以射流长度为指标确定工质流量和压强、出口直径和极间距等参数的最优组合。实验表明,软件测试平台运行良好,图形化显示和数据存储量大的问题需要改进。     

微波等离子推进器的调试与地面实验

介绍了微波等离子推力器系统的组成结构、微波等离子推力器工作原理,并结合实验现象及参数,论述了地面实验系统的启动与稳定工作过程,为微波推进系统提供一定的参考.利用光学放大原理实现的微推力的测量,给出了推力与激光点位置的函数曲线.实验得到:推力在不同的压强及微波源功率下均随着推进剂的质量流量增加而增加,而比功率正好相反,比...     

20cm氙离子推力器磁场优化与试验研究

放电室磁场的优化设计是离子推力器结构改进设计的关键技术之一,直接影响到推进剂电离效率和整机工作稳定性。针对深空探测等空间轨道任务对20 cm氙离子推力器应用需求,利用电磁体磁感应强度实时可调的优势,获得了给定工作模式下20 cm氙离子推力器放电室磁场最优构型及其磁感应强度的最佳分布。在此基础上,运用等效磁通理论,明确了产生相同磁场构型及其磁感应强度分布的永磁体结构尺寸。将20 cm氙离子推力器放电室磁场优化前后的性能进行对比,结果表明:在不改变整机结构的情况下,放电室磁场优化后推力可提升50%,由40 m N提高到60 m N,比冲提高到3 500 s,效率提高到65%。通过磁场优化,使得20 cm氙离子推力器具备了在40 m N和60 m N双模式工作的能力。研究为高效、稳定工作的离子推力器磁场优化提供方法。     

谐振法探测平板层流DBD的放电装置电特性

功率较大、频谱较宽的射频电源是DBD放电的关键设备,射频电源的功率和频谱宽度成为了研究DBD放电的瓶颈。本文利用手边的先进的射频电源,利用反向设计的思路,谈讨射频电源的设计要求。用谐振法测量平板放电设备谐振频率和射频电源的等效电感。     

谐振法探测平板层流DBD的放电装置电特性

功率较大、频谱较宽的射频电源是DBD放电的关键设备,射频电源的功率和频谱宽度成为了研究DBD放电的瓶颈。本文利用手边的先进的射频电源,利用反向设计的思路,谈讨射频电源的设计要求。用谐振法测量平板放电设备谐振频率和射频电源的等效电感。     

恶劣海况下的船舶电力推进系统控制策略仿真

针对恶劣海况下电力推进系统常规控制策略适应性不足的问题,提出抗过旋控制策略.首先,分析恶劣海况下螺旋桨出入水现象对螺旋桨产生的推力和转矩的影响,提出恶劣海况下带动态限速模块的抗过旋控制策略(抗过旋控制策略#1)和带吸气(ventilation)识别模块的抗过旋控制策略(抗过旋控制策略#2),并在后者中设计三种吸气效应识别器来侦测吸气效应;然后,在Matlab/Simulink环境中搭建船舶电力推进控制系统仿真模型;最后,设计恶劣海况下的仿真实验,比较常规控制策略与抗过旋控制策略之间的性能优劣.仿真实验结果表明,在恶劣海况下,带吸气识别模块的抗过旋控制策略拥有优良的控制性能.     

Russian Nuclear Rocket Engine Design for Mars Exploration

This paper is to promote investigation into the nuclear rocket engine (NRE) propulsion option that is considered as a key technology for manned Mars exploration. Russian NRE developed since the 1950s in the former Soviet Union to a full-cale prototype by the 1990s is viewed as advantageous and the most suit-able starting point concept for manned Mars mission application study. The main features of Russian het-erogeneous core NRE design are described and the most valuable experimental performance results are summarized. These results have demonstrated the significant specific impulse performance advantage of the NRE over conventional liquid rocket engine (LRE) propulsion technologies. Based on past experience, the recent developments in the field of high-temperature nuclear fuels, and the latest conceptual studies, the developed NRE concept is suggested to be upgraded to the nuclear power and propulsion system (NPPS), more suitable for future manned Mars missions. Although the NRE still needs development for space appli-cation, the problems are solvable with additional effort and funding.     

水下矢量推进器系统的设计与分析

运用三维软件PROE设计了一种基于杆件传动的液压驱动矢量推进装置,提出了通过控制液压缸驱动来达到控制壳体的偏转方向的方案.通过建立数学模型和MATLAB计算,证明了偏转角度与液压缸位移量一一对应的关系.通过AD-AMS仿真进一步证明了这种矢量推进装置应用于水下运载器的可行性,该装置能降低运载器推进系统的复杂性.     

POD推进器推进性能预报理论研究

基于已有的螺旋桨数字计算方法,建立了POD推进器定常水动力性能的理论计算方法,并进行了实例计算,其结果与试验相比具有较高的精度．应用升力面理论涡格法和面元法探索了POD推进器的定常水动力性能预报理论方法．     

小型船舶综合全电力推进实验平台的研制

介绍了小型船舶综合电力推进实验平台的机械和电气设计方案及相应的系统控制模型.平台主要由推进、模拟负载和测量三个子系统组成.推进系统主要由变频驱动装置、操作监控台、推进电机构成;模拟负载系统由交流电动机、四象限变频驱动装置、监控系统及负载模型软件组成;测量系统由转速传感器、转矩传感器以及PLC组成.     

电力推进原动机双机并车过程控制特性研究

基于联合动力装置在舰船上的应用,提出以联合动力作为电力推进的原动机模块,深入研究了当一台原动机带动发电机工作时另一台原动机并人过程的控制特性,初步论证了原动机平稳并车的可能性。     

太阳能游览船舶电力推进系统仿真

?针对新型太阳能游览船舶电力推进系统,分析了该船舶的电力系统构成并在此基础上分别建立电力推进系统推进电机、推进控制策略以及螺旋桨负载的数学模型.结合逆变装置模型,建立电力推进系统整体仿真模型,根据实船的实际参数对模型进行仿真分析.结果表明,所提出的模型能够及时响应电机负载的变化,且抗干扰性强.     

微纳马达在生物医疗领域中的应用

 作为微纳尺度的动力装置,微纳马达具有体积小、质量轻和驱动力大等优点,在传感检测、微纳加工和环境治理等方面表现出突出的优势,特别是在生物医疗领域具有巨大应用前景。本文阐述了生物医用微纳马达的制备及驱动控制方法,总结了微纳马达在药物靶向运输、细胞识别捕捉、纳米手术、吸附毒素及溶解血栓等生物医疗领域中的应用,并讨论了其在生物医疗领域面临的挑战和未来的发展方向。     

利用激光实现飞行器推进的概念和关键技术的分析

激光推进是一种新颖独特的推进方法，是由发射技术和航天技术发展起来的先进的推进技术，通过吸收远距离传输的激光能量产生推力，它具有优于现存推进形式的几个明显特点。激光推进涉及到许多方面的研究，仅对激光推进的一些设计思想，特别是对激光推进的关键技术——激光支持的爆轰波进行了讨论。