電弧加熱噴氣發(fā)動機

電弧加熱噴氣發(fā)動機電熱發(fā)動機01簡介測地衛(wèi)星原理電弧的歷史發(fā)展目錄030204基本信息電弧加熱噴氣發(fā)動機又稱電弧加熱噴氣推力器。用電弧放電加熱的推進劑經(jīng)噴管氣動力加速噴射而產(chǎn)生推力的一種電熱發(fā)動機。簡介簡介電弧加熱噴氣發(fā)動機又稱電弧加熱噴氣推力器。用電弧放電加熱的推進劑經(jīng)噴管氣動力加速噴射而產(chǎn)生推力的一種電熱發(fā)動機

。原理原理圓柱形陰極的頭部緊靠噴管的喉部，噴管兼作陽極。當陰極與陽極間加點火電壓并通入推進劑氣體時，陰極頭部與噴管喉部間產(chǎn)生電弧放電，推進劑被電弧加熱后從噴管噴出。電弧放電中心的溫度很高(103~10?℃)，因而比沖比電阻加熱噴氣發(fā)動機高，用肼作推進劑時，可以達到5000~6000N·s/kg，用氨和氫作推進劑時，可以達到6000~N·s/kg。它的氣體加熱過程是在陰極與陰極環(huán)隙的空間進行的，因而其比沖和工作壽命不像電阻加熱噴氣發(fā)動機那樣受壁面材料耐高溫性的限制。它的電源變換器與控制系統(tǒng)比電阻加熱噴氣發(fā)動機復雜,有啟動時瞬態(tài)和正常后穩(wěn)態(tài)兩種工作模式，放電電壓為80~130V，啟動時需在陰極與陽極間加高電壓點火脈沖。這種發(fā)動機的比沖屬于中等，效率較低(25%~40%)，但啟動時間短，功率排力比僅是離子和等離子體發(fā)動機的30%~50%，推力和功率范圍寬，適用于中小型航天器的多種輔助推進和主推進，已在多顆衛(wèi)星上應用

。測地衛(wèi)星測地衛(wèi)星它是專門用于大地測量的人造地球衛(wèi)星。測地衛(wèi)星用于測定地面點位坐標、地球形體和地球引力場參數(shù)，屬于星測地系統(tǒng)的空間部分，可作為地面觀測設備的觀測目標或定位基準。其它類型的人造地球衛(wèi)星也可用于測地研究,但是精確地測地需要使用專門的測地衛(wèi)星。測地衛(wèi)星為大地測量學的發(fā)展開辟了新的前景,促成空間大地測量學這一新的學科分支。測地衛(wèi)星的主要優(yōu)點是：①提供了在全球范圍內進行大地聯(lián)測的全球統(tǒng)一地心坐標系；②人造衛(wèi)星軌道運動反映了地球引力場的各種攝動，通過長期觀測就可精確測定地球引力場參數(shù)；③用衛(wèi)星進行大地聯(lián)測，基線可以長達數(shù)干公里，兩點間不受視距限制，因此控制點位的定位精度比常規(guī)大地測量的精度高一個數(shù)量級；④測地衛(wèi)星還可用來測量平均海平面高度的變化，研究地殼運動和大陸漂移，并能預測地震和海嘯等。測地衛(wèi)星根據(jù)衛(wèi)星上是否載有專用測地系統(tǒng)分為主動測地衛(wèi)星和被動測地衛(wèi)星；根據(jù)測地任務和方法可分為幾何學測地衛(wèi)星和動力學測地衛(wèi)星

。電弧的歷史發(fā)展電弧的歷史發(fā)展電弧可作為一種能將推進劑加熱到比一般化學火箭發(fā)動機燃燒溫度(3000K左右)更高的有效手段。60年代早期，曾致力于發(fā)展高比沖高功率電弧加熱噴氣火箭發(fā)動機，所碰到的共同問題是:噴管的放電燒蝕、各種損失造成的低效率和陽極燒蝕等。從60年代后期到70年代后期，針對電弧加熱器開發(fā)了許多高壓電弧研究。所設計產(chǎn)生的電弧，由壓縮電弧、同軸電弧到禍流穩(wěn)定電弧不斷發(fā)展。經(jīng)過這些努力，使氣體的焓值和設備的使用壽命均有所增加。提高能量轉換效率是兆瓦級電弧加熱器研究的主要問題。80年代中期的成就改變了人們對電弧加熱噴氣火箭發(fā)動機是否可以應用發(fā)展的觀念。高效能太陽能接收器的發(fā)展，顯著地改善了功率與質量的比值。使用大容量的蓄電池使衛(wèi)星的功率從數(shù)百瓦提高到數(shù)千瓦。合理安排使用這些電能，對電弧加熱噴氣發(fā)動機幾乎可以說是“免費”。所發(fā)展的核電系統(tǒng)也具有非常高的功率/質量比特性。由此使人們看到了電弧加熱火箭發(fā)動機成為星際間飛行動力的可能性。電弧加熱噴氣發(fā)動機的主要目標是應用于高效率、高比沖和推力適當?shù)偷耐七M場合，主要有兩類:一是用于衛(wèi)星的位置保持、地球軌道轉移和姿態(tài)控制；一是作星際空間探測的主推進發(fā)動機。低功率肼推進劑電弧加熱推進技術已基本完成實際飛行