Application of dimethyl ether to arcjet thruster and realizing dual mode operation

二甲醚在电弧喷射推进器中的应用并实现双模式运行

• 批准号: 22360356
• 负责人: TACHIBANA Takeshi
• 金额: $ 11.65万
• 依托单位: Kyushu Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22360356/
• 关键词: 航空宇宙工学; ロケット; ジメチルエーテル; 電熱推進機; ロケット推進機; 電熱加速型推進機

In this study, we proposed a dimethyl ether (DME) arcjet thruster and throttleable solid-propellant thrust-augmentation module for simplifying the propulsion system and realizing wide range variable thrust. The thrust-augmentation module has a combustion-controllable solid propellant which sustains combustion only while an external heat was supplied to its burning surface. Thrust measurement for prototyped arcjet thruster yielded a specific impulse of 330 s and a thruster efficiency of 0.14 at a discharge power of 2600 W. Burning rate of combustion controllable solid propellant under external heating was evaluated using a semiconductor laser. With some solid propellants, combustion was successfully started and interrupted by laser irradiation. Burning measurement yielded pressure exponents regime from 0.4 and 0.6. Theoretically, if pressure exponents are lower than 1.0, a solid propellant thruster sustains a stable thrust. From the results, the thrust-augmentation module with combustion controllable propellants yields stable thrusts.

在这项研究中，我们提出了一个二甲基醚（DME）ARCJET推进器和可节流的固体推力推力 - 振动模块，以简化推进系统并实现广泛的变量推力。推力仪器模块具有可燃烧控制的固体推进剂，该固体推进剂仅在燃烧表面提供外部热量时燃烧。原型ARCJET推进器的推力测量产生了330 s的特异性脉冲，并在排放功率为2600 W时的推进器效率为0.14。使用半导体激光器评估了在外部加热下可燃烧的可控固体推进剂的燃烧速率。有了一些固体推进剂，激光照射成功地启动并打断了燃烧。燃烧测量结果使压力指数从0.4和0.6产生。从理论上讲，如果压力指数低于1.0，则固体推进剂推进器将保持稳定的推力。从结果来看，具有燃烧可控推进剂的推力增强模块产生稳定的推力。

项目成果

ジメチルエーテルと窒素の混合気体を用いたアークジェット推進機の性能評価

二甲醚与氮气混合气体电弧喷射推进机性能评价

• 发表时间: 2013
• 作者: 水垣共雄;R. Arundhathi;満留敬人;實川浩一郎;金田清臣;久岡成三,佐々山浩二,各務聡,橘武史
• 通讯作者: 久岡成三,佐々山浩二,各務聡,橘武史

Thrust Evaluation of an Arcjet Thruster Using Dimethyl Ether as Propellant

使用二甲醚作为推进剂的电弧喷射推进器的推力评估

• DOI: 10.2322/jjsass.59.1
• 发表时间: 2011
• 期刊: JOURNAL OF THE JAPAN SOCIETY FOR AERONAUTICAL AND SPACE SCIENCES
• 作者: Akira Kakami;Shinji Beppu;Muneyuki Maiguma;Takeshi Tachibana
• 通讯作者: Takeshi Tachibana

ジメチルエーテルを推進剤として適用したアークジェット推進機の性能評価

以二甲醚为推进剂的电弧喷射推进机性能评价

• 发表时间: 2012
• 作者: 村上徹;久岡成三;各務聡;橘武史
• 通讯作者: 橘武史

ジメチルエーテルを用いたアークジェット推進機の推力評価

二甲醚电弧喷射推进机推力评估

• 发表时间: 2011
• 期刊: 日本航空宇宙学会論文集
• 作者: 永井圭介;大島祥平;柴田直樹;樋口芳樹;馬場 剛史;重田育照;加藤太一郎;武尾 正弘;根来誠司;各務聡,別府真司,毎熊宗幸,橘武史
• 通讯作者: 各務聡,別府真司,毎熊宗幸,橘武史

Performance Characteristics of a DME Propellant Arcjet Thruster

DME 推进剂电弧喷射推进器的性能特征

• DOI: 10.2322/tastj.10.pb_1
• 发表时间: 2012
• 期刊: TRANSACTIONS OF THE JAPAN SOCIETY FOR AERONAUTICAL AND SPACE SCIENCES, AEROSPACE TECHNOLOGY JAPAN
• 作者: Akira Kakami;Shinji Beppu;Muneyuki Maiguma;Takeshi Tachibana
• 通讯作者: Takeshi Tachibana