放电通道长径比对霍尔推力器性能的影响.pdf

中国空间科学技术F e b.2 5 2 0 2 4 V o l.4 4 N o.1 9 9-1 0 5C h i n e s e S p a c e S c i e n c e a n d T e c h n o l o g yI S S N1 0 0 0-7 5 8 X C N1 1-1 8 5 9/Vh t t p:z g k j.c a s t.c nD O I:1 0.1 6 7 0 8/j.c n k i.1 0 0 0-7 5 8 X.2 0 2 4.0 0 1 1放电通道长径比对霍尔推力器性能的影响李春波,郭宁*,杨三祥,高俊,雪佳强兰州空间技术物理研究所 真空技术与物理重点实验室,兰州7 3 0 0 0 0摘 要:为了获得霍尔推力器放电通道长度与宽度的最佳匹配关系,提升推力器性能,以兰州空间技术物理研究所研制的LHT-7 0霍尔推力器为研究对象,利用一维流体模型,研究了阳极工质流率对比冲、推力的影响,并通过与试验数据比对,验证了模型的合理性。在此基础上,研究了放电通道长径比(长度与宽度的比值)对霍尔推力器性能的影响。结果表明,随着放电通道长径比的增加,电子温度降低,电子密度增加,电离率上升,离子密度增加,但由于中性原子密度与离子壁面损失增大,工质利用率下降;放电通道出口处电势降、比冲、推力和效率先增大后减小。由工质利用率、比冲、推力和效率随放电通道长径比增加而变化的趋势可知,在固定放电通道体积与内径,增加长度时,当放电通道长径比介于1.8 02.0 5,霍尔推力器性能达到最优。研究结果将为霍尔推力器的优化设计提供理论指导。关键词:霍尔推力器;放电通道长径比;放电特性;性能参数;流体模拟中图分类号:V 4 3 9+.4 文献标识码:A收稿日期:2 0 2 2-0 8-1 2;修回日期:2 0 2 2-1 0-1 9;录用日期:2 0 2 2-1 0-2 0基金项目:国家重点研发计划(2 0 2 1 Y F C 2 2 0 2 7 0 4);甘肃省自然科学基金(2 0 J R 1 0 R A 4 7 8)*通信作者.E-m a i l:g u o n i n g a a 1 6 3.c o m引用格式:李春波,郭宁,杨三祥,等.放电通道长径比对霍尔推力器性能的影响J.中国空间科学技术,2 0 2 4,4 4(1):9 9-1 0 5.L I C B,GUO N,YAN G S X,e t a l.E f f e c t s o f d i s c h a r g e c h a n n e l a s p e c t r a t i o o n p e r f o r m a n c e o f H a l l t h r u s t e rJ.C h i n e s e S p a c e S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y,2 0 2 4,4 4(1):9 9-1 0 5(i n C h i n e s e).E f f e c t s o f d i s c h a r g e c h a n n e l a s p e c t r a t i o o n p e r f o r m a n c e o f H a l l t h r u s t e rL I C h u n b o,G U O N i n g*,Y A N G S a n x i a n g,G A O J u n,X U E J i a q i a n gS c i e n c e a n d T e c h n o l o g y o n V a c u u m T e c h n o l o g y a n d P h y s i c s L a b o r a t o r y,L a n z h o u I n s t i t u t e o f P h y s i c s,L a n z h o u 7 3 0 0 0 0,C h i n aA b s t r a c t:T o o b t a i n t h e o p t i m a l m a t c h i n g r e l a t i o n s h i p b e t w e e n t h e l e n g t h a n d w i d t h o f t h e d i s c h a r g e c h a n n e l o f t h e H a l l t h r u s t e r a n d t o i m p r o v e t h e t h r u s t e r p e r f o r m a n c e,a o n e-d i m e n s i o n a l f l u i d m o d e l r e l y i n g o n t h e LHT-7 0 H a l l t h r u s t e r d e v e l o p e d b y t h e L a n z h o u I n s t i t u t e o f P h y s i c s w a s u s e d t o s t u d y t h e i n f l u e n c e o f t h e a n o d e p r o p e l l a n t f l o w r a t e o n s p e c i f i c i m p u l s e a n d t h r u s t,a n d t h e r a t i o n a l i t y o f t h e m o d e l w a s v e r i f i e d b y c o m p a r i n g i t w i t h t h e e x p e r i m e n t a l d a t a.O n t h i s b a s i s,t h e e f f e c t o f t h e d i s c h a r g e c h a n n e l a s p e c t r a t i o(t h e r a t i o o f l e n g t h t o w i d t h)o n t h e p e r f o r m a n c e o f t h e H a l l t h r u s t e r w a s s t u d i e d.T h e r e s u l t s s h o w t h a t w i t h t h e i n c r e a s e o f t h e d i s c h a r g e c h a n n e l a s p e c t r a t i o,t h e e l e c t r o n t e m p e r a t u r e d e c r e a s e s,t h e e l e c t r o n d e n s i t y i n c r e a s e s,t h e i o n i z a t i o n r a t e i n c r e a s e s,a n d t h e i o n d e n s i t y i n c r e a s e s.H o w e v e r,d u e t o t h e i n c r e a s e i n n e u t r a l a t o m d e n s i t y a n d i o n w a l l l o s s,t h e p r o p e l l a n t u t i l i z a t i o n r a t e d e c r e a s e s.T h e p o t e n t i a l d r o p a t t h e e x i t o f t h e d i s c h a r g e c h a n n e l,t h e s p e c i f i c i m p u l s e,t h r u s t a n d e f f i c i e n c y f i r s t i n c r e a s e a n d t h e n d e c r e a s e.I t c a n b e s e e n f r o m t h e t r e n d o f p r o p e l l a n t u t i l i z a t i o n r a t e,s p e c i f i c i m p u l s e,t h r u s t a n d e f f i c i e n c y c h a n g i n g w i t h t h e i n c r e a s e o f t h e d i s c h a r g e c h a n n e l a s p e c t r a t i o t h a t w h e n t h e v o l u m e a n d i n t e r n a l r a d i u s o f t h e d i s c h a r g e c h a n n e l a r e f i x e d,t h e l e n g t h i s i n c r e a s e d,a n d t h e d i s c h a r g e c h a n n e l a s p e c t r a t i o i s 1.8 02.0 5,t h e p e r f o r m a n c e o f t h e H a l l t h r u s t e r 1 0 0 中国空间科学技术F e b.2 5 2 0 2 4 V o l.4 4 N o.1r e a c h e s t h e o p t i m u m.T h e r e s u l t s w i l l p r o v i d e t h e o r e t i c a l g u i d a n c e f o r t h e o p t i m a l d e s i g n o f H a l l t h r u s t e r s.K e y w o r d s:H a l l t h r u s t e r s;d i s c h a r g e c h a n n e l a s p e c t r a t i o;d i s c h a r g e c h a r a c t e r i s t i c s;p e r f o r m a n c e p a r a m e t e r s;f l u i d s i m u l a t i o n0 引言霍尔推力器是一种在同轴放电通道中利用EB电磁场产生、约束、加速等离子体的静电型电推力器。与离子推力器相比,具有结构简单、比冲适中和推力密度大等特点1,适用于卫星南北位保、轨道转移等在轨任务2。为了节省星上装配空间,增加卫星有效载荷,霍尔推力器需兼具小体积与高性能,对此国内外开展了相关研究。B u g r o v a根据霍尔推力器定标律,首次提出了相似准则数3;S h a g a y d a基于此对试验数据进行分析4,得到在最优工作模式下,霍尔推力器的几何尺寸满足等比例变化的关系。C o h e n-Z u r通过一维流体模型计算发现在大工质流率下,在放电通道较长时,离子径向速度增加,单位长度的壁面损失增加,工质利用率随 放 电 通 道 长 度 增 加 先 增 加 后 减 小5。T a h a r a在THT-I V型霍尔推力器试验研究中发现,在磁感应强度一定时,霍尔推力器存在最佳放电通道长度6。A s h k e n a z y采用减小功率的同时增加放电通道长度的方法来解决3 0 0W功率以下霍尔推力器性能下降的问题,但结果表明该方法对推力器性能的改进有限7。A r h i p o v研究表明增加放电通道出口宽度有助于减小离子 壁 面 损 失,从 而 延 长 推 力 器 寿 命8。A s h k e n a z y研究表明减小放电通道宽度可以提高工质利用率,但推力器功率损失增大,效率降低,减小放电通道加速区长度和增加磁感应强度可解决 上 述 问 题,但 同 时 又 会 引 起 磁 饱 和 现象9。Y a m a m o t o研究了放电通道出口构型对放电振荡的影响1 0,结果表明采用聚合型放电通道时等离子体密度增加,稳定运行的参数范围扩大,采用发散型放电通道时等离子体密度减小,稳定运行的参数范围缩小。国内部分学者也开展了针对放电通道几何构型对霍尔推力器性能影响的研究。宁中喜通过采用缩小放电通道局部截面,增加中性气体密度的方法实现了工质利用率的提高和推力器性能的提升1 1。武海峰通过比较突变型和渐变型放电通道对霍尔推力器中性气体电离和性能的影响,设计了一种高性能突放型放电通道1 2。李杰利用数值模拟和试验研究了放电通道宽度对电离特性的影响1 3,结果表明放电通道宽度的增加有利于改善霍尔推力器的电离特性。段萍研究了放电通道宽度对推力器放电性能的影响,结果表明在一定的磁场位形下,增加放电通道宽度,离子径向速度减小,壁面腐蚀降低1 4。目前,国内外针对放电通道长度、宽度等几何尺寸对霍尔推力器性能的影响开展了大量研究,但是放电通道体积与推力器性能之间的矛盾一直是制约霍尔推力器发展的瓶颈问题。为了获得放电通道长度和宽度的最佳匹配关系,减小放电通道体积,提升推力器性能,本文将利用一维流体 模 型,依 托 兰 州 空 间 技 术 物 理 研 究 所LHT-7 0霍尔推力器,开展放电通道长径比(长度与宽度的比值,=L/h)对霍尔推力器性能影响的研究。1 数值模型1.1 模型方程霍尔推力器放电通道具有轴对称结构,如图1所示,放电通道长度为L,宽度为h,外径为R,内径为r,阳极位于x=0,放电通道出口位于x=L处。图1 霍尔推力器放电通道几何构型F i g.1 D i s c h a r g e c h a n n e l g e o m e t r y o f H a l l t h r u s t e r李春波,等:放电通道长径比对霍尔推力器性能的影响1 0 1 在假定放电通道内等离子体径向分布均匀的情况下,沿霍尔推力器放电通道轴向的一维流体模型满足如下关系式1 5:dvedx=-2vevBviR-r -venednedxdvidx=-2vBR-r-vinednedxddx=-mne2vivBR-r+v2inednedx+2vidvidx+fivi-vn dTedx=1keddx-mefeve-k Tenednedx dnndx=fi n+fC E X vi-vn +2vBv2nviR-r k Tnminn-v2nnndvndx=-2vnvBviR-r -vnnndnndx式中:me、mi、mn为电子质量、离子质量和中性原子质量;ne、ni、nn为电子密度、离子密度和中性原子密度,在准中性假设条件下ne=ni;vB为玻姆速度,vB=k Te/mi;ve、vi、vn为 电 子 速度、离子速度和中性原子速度;Te、Tn为电子温度和中性原子温度。电子碰撞频率fe为电子与中性原子碰撞频率fe n=nne nTe/4-0.1 /1+Te/4 1.6 、电子与离子碰撞频率fe i=ne2.9 1 0-1 2l n/T1.5e、有效壁面碰撞频率fw=f0/h k Te/mi与玻姆频率fB=e B/6 4me 的总和。其中,f0为壁面碰撞 频 率,B为 磁 感 应 强 度,l n=2 3-0.5 l gne 1 0-6/T3e 。壁面能量损失fE w近似为fE w=fw5.6 2+1.6 5/1-w ,二次电子出射率w为wTe =m i n*w,k Te/Ew ,其中Ew为壁面功函数,*w取值为0.9 8 31 5。离子碰 撞 频 率fi为 电 离 碰 撞 频 率f=nn e-E/k Te 8k Te/me 1+k TeE /k Te+E 2、离子与原子碰撞频率fi n、电荷交换碰撞频率fC E X=nnC E Xvi-vn+k Ti/mn 的总和,即fi=f+fi n+fC E X,在计算时假定fi n=fC E X。为电离碰撞截面,=5.0 1 0-2 0m2;C E X为电荷交换碰撞截面,C E X=9.0 1 0-1 9m2;e n为电子与中性原子碰撞截面,e n=6.6 1 0-1 9m2。E为电离能,在不考虑二次电离的情况下,E=1 2.1 3 e V。为放电通道中的电势;e为元电荷,e=1.61 0-1 9C,k为玻尔兹曼常数,k=1.3 8 1 0-2 3J/K。为了避免产生奇异点,位于阳极处的离子速度近似为:vi0 -0.9 9 9 5k Te0 /3mi 1 5。在数值模拟中阳极边界为导体,采用第一类边界条件,阳极电势固定为3 0 0V,电子密度为ne0 =4.5 51 01 7m-3,电子 温度为Te0 =1.7 6 7 e V。1.2 模型验证LHT-7 0为兰州空间技术物理研究所自主设计的一款6 0 0W级小功率霍尔推力器,放电通道长度为2 0mm,外径为3 3mm,内径为2 3mm。在放电电压3 0 0V,阴极工质流率0.1m g/s,阳极氙工质流率m为2.02.6m g/s时,试验测得推力T和比冲Is p如图2所示。为了对数值模型的准确性进行验证,采用与试验相同的电气参数进行计算,计算结果在图2中给出。由图2可知,试验与仿真间的误差在2 0%以内,因此可以证明数值模型的正确性。在后续模拟计算中,阳极工质流率采用2.2m g/s。图2 推力和比冲在不同阳极工质流率下的实验与模拟对比F i g.2 C o m p a r i s o n o f e x p e r i m e n t a n d s i m u l a t i o n i n t h r u s t a n d s p e c i f i c i m p u l s e u n d e r d i f f e r e n t a n o d e p r o p e l l a n t f l o w r a t e s2 结果与分析放电通道长径比对霍尔推力器性能影响的1 0 2 中国空间科学技术F e b.2 5 2 0 2 4 V o l.4 4 N o.1研究将从以下4种情况进行计算。工况I,不固定放电通道体积,固定长度与内径,减小外径;工况I I,不固定放电通道体积,固定长度与外径,增大内径;工况I I I,固定放电通道体积与内径,增加长度;工况I V,固定放电通道体积与外径,增加长度。2.1 放电特性图3是在工况I I V下,放电通道电势降随放电通道长径比增加而变化的趋势。由图3可知,随着的增大,放电通道电势降先增加后减小。在=1.8时,放电通道长度较小,宽度较大,电子从放电通道出口进入后在通道内停留时间较短,还未与中性原子碰撞电离就被阳极吸收,导致电势降较小。随着放电通道长径比的增加,电离率上升,电子密度增加,电势降随之增加。但当放电通道长径比过大时,宽度过小,放电通道出口附近的磁感应强度减小1 4,部分电子由于束缚作用减小向阳极移动,导致电势降减小。图3 在工况I I V下,电势降随放电通道长径比的变化趋势F i g.3 V a r i a t i o n o f t h e p o t e n t i a l d r o p w i t h d i s c h a r g e c h a n n e l a s p e c t r a t i o i n c a s e I I V图4是不同放电通道长径比时电子温度Te的轴向分布情况,在4种工况下,电子温度随放电通道长径比增加具有相同的变化趋势。由图4可知,随着的增大,放电通道内的电子温度逐渐降低。由于在4种工况下,放电通道宽度均减小,放电通道面容比与宽度成反比:SV=2h式中:h=R-r;S、V为放电通道表面积和体积。因此面容比增加,高能电子与壁面发生碰撞概率增加,由壁面产生的低能二次电子数目增加,导致位于放电通道中的电子温度整体下降。此外,随着放电通道长径比增加,宽度减小,放电通道出口附近束缚电子的磁感应强度减小,电子从通道出口向阳极移动,电离区随之向阳极移动,因此电子温度峰值向阳极移动。图4 不同放电通道长径比时电子温度的轴向分布F i g.4 A x i a l d i s t r i b u t i o n o f e l e c t r o n t e m p e r a t u r e w i t h d i f f e r e n t d i s c h a r g e c h a n n e l a s p e c t r a t i o s图5、图6是在工况I I V下,电子密度ne(离子密度ni)和电离率q随放电通道长径比增加而变化的趋势。放电通道横截面积Ac和离子密度ni的表达式为:Ac=R2-r2 =2 rmhni=pmmnviAc式中:rm=R+r /2。由上式可知,在4种工况下,随着放电通道长径比的增加,放电通道宽度减小,横截面积减小,离子密度增加。在准中性假设条件下,等离子体放电达到稳态时,电子密度与离子密度相等,因此电子密度随放电通道长径比增加而增加。在放电通道长径比增加时,通道中的电子温图5 在工况I I V下,电子密度(离子密度)随放电通道长径比的变化趋势F i g.5 V a r i a t i o n o f e l e c t r o n d e n s i t y(i o n d e n s i t y)w i t h d i s c h a r g e c h a n n e l a s p e c t r a t i o i n c a s e I I V李春波,等:放电通道长径比对霍尔推力器性能的影响1 0 3 图6 在工况I I V下,电离率随放电通道长径比的变化趋势F i g.6 V a r i a t i o n o f i o n i z a t i o n r a t e w i t h d i s c h a r g e c h a n n e l a s p e c t r a t i o i n c a s e I I V度整体下降,电离碰撞截面受电子温度影响随之减小,同时电子密度随放电通道宽度减小而增加。由 电 离 平 均 自 由 程i的 表 达 式1 6:i=vn/ne 可知,电离碰撞截面减小与电子密度增大对电离平均自由程的影响相反,导致对电离率的影响也相反。由图6可知,随着放电通道长径比的增大,放电通道内的电离率逐渐增大,这说明电子密度对电离平均自由程的影响较大,导致电离率随放电通道长径比增加而增加。2.2 性能参数工质利用率p是指在霍尔推力器放电通道内,离子流率mi与阳极工质流率m的比值,在不考虑二次电离的情况下,工质利用率的表达式为:p=mim 图7是在工况I I V下,工质利用率p随放电通道长径比增加而变化的趋势。由图7可知,随着的增大,工质利用率p下降。图7 在工况I I V下,工质利用率随放电通道长径比的变化趋势F i g.7 V a r i a t i o n o f p r o p e l l a n t u t i l i z a t i o n r a t e w i t h d i s c h a r g e c h a n n e l a s p e c t r a t i o i n c a s e I I V放电通道长径比变化对工质利用率的影响可从以下方面进行分析,由于磁场曲率、电子密度梯度和预鞘层的存在,沿轴向的电场会向放电通道壁面扭曲,由此产生的径向电场分量使得离子与壁面相互作用增强,引起离子壁面损失增加。离子损耗率可以表示为放电通道长度的函数1 7:=1-e x p(-L/Ll o s s)(1)式中:Ll o s s为离子损耗特征长度,与放电通道宽度成正比,Ll o s s=h(2)式中:为通道配置系数,随放电通道几何形状变化。例如,当放电通道为矩形时近似于1,当放电通道为发散型时变大。将式(2)代入式(1)可得:=1-e x p(-/)由上式可知,离子损耗率与放电通道长径比成正比,即随着放电通道长径比的增加,离子壁面损失逐渐增大。由图6可知,在4种工况下,放电通道内电离率随放电通道长径比增加而增加,但由于工质流率固定不变,放电通道横截面积减小导致中性原子密度增加,原初电子数量不足,碰撞电离产生的离子数量有限,同时离子壁面损失增加,因此即使是在电离率上升的情况下,工质利用率也呈下降趋势。为了获得较高的工质利用率,放电通道长径比取值不宜过大,在此条件下,工况I I I是最优选择。推力T、比冲Is p和效率T的表达式分别为:T=m ve xIs p=Tm gT=T22mPi n式中:ve x为有效排气速度;g为重力加速度,取值为9.8 1m/s2;Pi n为推力器输入功率,在4种工况下输入功率维持恒定。图8是在工况I I V下,比冲Is p、推力T和效率T随放电通道长径比增加而变化的趋势。由图8可知,随着的增大,比冲Is p、推力T和效率T先增加后减小。1 0 4 中国空间科学技术F e b.2 5 2 0 2 4 V o l.4 4 N o.1图8 在工况I I V下,比冲、推力和效率随放电通道长径比的变化趋势F i g.8 V a r i a t i o n o f s p e c i f i c i m p u l s e,t h r u s t,a n d e f f i c i e n c y o f t h e t h r u s t e r w i t h d i s c h a r g e c h a n n e l a s p e c t r a t i o比冲为有效排气速度与重力加速度的比值,中性原子与电子碰撞电离后产生离子,在加速区通过电势降获得能量后加速喷出。由图3可知,电势降随着放电通道长径比的增加而先增大后减小,导致离子在加速区获得的能量先增大后减小,有效排气速度先增大后减小,因此比冲先增大后减小。在放电通道长径比=1.8时,放电通道长度较小,束流发散角较大,发散损失较大,导致推力和效率较小。随着放电通道长径比的增加,放电通道长度增加,宽度减小,电子密度增加,电离率上升,引起离子密度增加,推力和效率增大。但当放电通道长径比过大时,放电通道过长,离子与壁面间的相互作用增强,导致推力损失较大,效率较小。为了获得较大的比冲、推力和效率,放电通道长径比应在图8工况I I I的上升段取值,且在此条件下,工质利用率也处于较高水平。因此在工况I I V中,选择放电通道长径比为1.8 02.0 5的工况I I I时推力器性能达到最优。3 结论本文依托兰州空间技术物理研究所霍尔推力器LHT-7 0,利用一维流体模型数值研究了工质流率对比冲、推力的影响以及放电通道长径比对霍尔推力器性能的影响,研究结果表明:1)在不同工质流率下,比冲和推力的一维模型计算数据与试验测得数据一致性较好。2)随着霍尔推力器放电通道长径比的增加,通道宽度减小,中性原子密度和离子壁面损失增加,即使电离率增加,工质利用率也呈下降趋势。离子在加速区获得能量先增加后减小导致比冲先增加后减小。在放电通道长径比较小或较大时,推力器发散损失和离子壁面损失过大,导致推力和效率较小,因此推力和效率随放电通道长径比增加而先增大后减小。3)由工质利用率、比冲、推力和效率随放电通道长径比增加而变化的趋势可知,与工况I、I I、I V相比,在工况I I I下,即固定放电通道体积与内径,增加长度,且放电通道长径比为1.8 0 2.0 5时,霍尔推力器性能达到最优。本文的研究结果可以为霍尔推力器的优化设计提供理论指导,后续将在本文的研究基础上开展采用不同工质时放电通道长径比对霍尔推力器性能影响的研究工作。参考文献(R e f e r e n c e s)1 陈新伟,顾左,高俊,等.L HT 4 0低功率霍尔推力器放电特性试验J.中国空间科学技术,2 0 2 1,4 1(5):6 5-7 4.C HE N X W,GU Z,GAO J,e t a l.E x p e r i m e n t a l r e s e a r c h o n d i s c h a r g e c h a r a c t e r i s t i c s o f L HT 4 0 l o w p o w e r H a l l t h r u s t e rJ.C h i n e s e S p a c e S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y,2 0 2 1,4 1(5):6 5-7 4(i n C h i n e s e).2 陈杰,康小录,赵震,等.高比冲霍尔推力器启动特性研究J.中国空间科学技术,2 0 2 0,4 0(4):2 2-2 8.C HE N J,KAN G X L,Z HAO Z,e t a l.H i g h s p e c i f i c 李春波,等:放电通道长径比对霍尔推力器性能的影响1 0 5 i m p u l s e H a l l t h r u s t e r s t a r t u p c h a r a c t e r i s t i c sJ.C h i n e s e S p a c e S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y,2 0 2 0,4 0(4):2 2-2 8(i n C h i n e s e).3 B UG R OVA A I,L I P A T OV A S,MO RO Z OV A I,e t a l.O n a s i m i l a r i t y c r i t e r i o n f o r p l a s m a a c c e l e r a t o r s o f t h e s t a t i o n a r y p l a s m a t h r u s t e r t y p eJ.T e c h n i c a l P h y s i c s L e t t e r s,2 0 0 2,2 8(1 0):8 2 1-8 2 3.4 S HA GAY D A A A,GO R S HKOV O A.H a l l-t h r u s t e r s c a l i n g l a w sJ.J o u r n a l o f P r o p u l s i o n a n d P o w e r,2 0 1 3,2 9(2):4 6 6-4 7 4.5 C OHE N-Z UR A,F RU C HTMAN A,A S HK E NA Z Y J,e t a l.C h a n n e l l e n g t h a n d w a l l r e c o m b i n a t i o n e f f e c t s i n t h e H a l l t h r u s t e rC.3 6 t h A I AA/A S ME/S A E/A S E E J o i n t P r o p u l s i o n C o n f e r e n c e a n d E x h i b i t.H u n t s v i l l e:A I AA,2 0 0 0.6 T AHA R A H,F U J I OKA T,K I T ANO T,e t a l.O p t i m i z a t i o n o n m a g n e t i c f i e l d a n d a c c e l e r a t i o n c h a n n e l f o r l o w p o w e r H a l l t h r u s t e r sC.2 8 t h I n t e r n a t i o n a l E l e c t r i c P r o p u l s i o n C o n f e r e n c e.T o u l o u s e:I E P C,2 0 0 3.7 A S HK E NA Z Y J,S H I T R I T S,A P P E L B AUM G.H a l l t h r u s t e r m o d i f i c a t i o n s f o r r e d u c e d p o w e r o p e r a t i o nC.2 9 t h I n t e r n a t i o n a l E l e c t r i c P r o p u l s i o n C o n f e r e n c e.P r i n c e t o n:I E P C,2 0 0 5.8 A RH I P OV B,GO GHAYA E,N I KU L I N N.N u m e r i c a l r e s e a r c h o f d y n a m i c s o f s t r e a m i n t h e s t a t i o n a r y p l a s m a t h r u s t e r c h a n n e l o f a v a r i a b l e s e c t i o nC.3 4 t h A I AA/A S ME/S A E/A S E E J o i n t P r o p u l s i o n C o n f e r e n c e a n d E x h i b i t.C l e v e l a n d:A I AA,1 9 9 8.9 A S HK E NA Z Y J,R A I T S E S Y,A P P E L B AUM G.L o w p o w e r s c a l i n g o f H a l l t h r u s t e r sC.2 n d E u r o p e a n S p a c e c r a f t P r o p u l s i o n C o n f e r e n c e.N o o r d w i j k:E S A,1 9 9 7.1 0 YAMAMO T O N,KOMUR A S AK I K,A R AKAWA Y.D i s c h a r g e c u r r e n t o s c i l l a t i o n i n H a l l t h r u s t e r sJ.J o u r n a l o f P r o p u l s i o n a n d P o w e r,2 0 0 5,2 1(5):8 7 0-8 7 6.1 1 宁中喜,张世强,于达仁.低功率变截面放电通道霍尔推力器电离特性J.推进技术,2 0 1 1,3 2(6):7 9 4-7 9 8.N I N G Z X,Z HAN G S Q,YU D R.S t u d y o n i o n i z a t i o n c h a r a c t e r i s t i c s o f l o w p o w e r H a l l t h r u s t e r w i t h v a r i a b l e c r o s s-s e c t i o n c h a n n e lJ.J o u r n a l o f P r o p u l s i o n T e c h n o l o g y,2 0 1 1,3 2(6):7 9 4-7 9 8(i n C h i n e s e).1 2 武海峰.变截面放电通道霍尔推力器的理论及实验研究D.哈尔滨:哈尔滨工业大学,2 0 0 9.WU H F.T h e o r e t i c a l a n d e x p e r i m e n t a l r e s e a r c h o n H a l l t h r u s