RESEARCH AND DEVELOPMENT OF HIGH-SPECIFIC-IMPULSE AND LONG-LIFETIME HALL THRUSTERS

高比冲长寿命霍尔推进器的研发

基本信息

  • 批准号:
    22360360
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 11.4万
  • 依托单位:
  • 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

项目摘要

High power and high specific impulse characteristics of Hall thrusters were experimentally studied. Input power and specific impulse reached above5kW and 3,000sec, respectively. Hall thrusters are expected for future space exploration. In this study, we introduce the recent research and development of two kinds of Hall thruster at Osaka Institute of Technology, Japan. Specially, for Japanese in-space propulsion, high-power and high-specific-impulse characteristics of Hall thruster were measured with both the laboratory-model SPT-type THT-VI and TAL-type TALT-2 in order to obtain basic thruster performances with high discharge voltage and large mass flow rate and to understand practical problems under high power operations. With THT-VI the discharge current was almost flat with a constant mass flow rate although not so good with high discharge voltages of 800-1000V. The input power reached above 5kW. Both the thrust and the specific impulse linearly increase with discharge voltage. The thrust ranges from 50 to200mN at specific impulse of 1500-4000sec. The thrust efficiency reaches above 60%. Typical thrust performance is a thrust of 110mN and a thrust efficiency of 61% at a specific impulse of 3200sec with an input power of 2.8kW. The discharge current oscillation also increased with raising discharge voltage. As for TALT-2 thruster, the input power and the specific impulse are above 3.5kW and, 2800sec, respectively.
对霍尔推力器的高功率、高比冲特性进行了实验研究。输入功率和比冲分别达到5 kW和3, 000 sec以上。霍尔推进器有望用于未来的太空探索。本文介绍了日本大坂工业大学两种霍尔推力器的最新研究进展。特别是,日本在空间推进,霍尔推力器的高功率和高比冲特性的实验室模型的SPT型THT-VI和TAL型TALT-2的测量,以获得基本的推力器性能与高放电电压和大质量流量,并了解在高功率操作下的实际问题。对于THT-VI,放电电流在恒定的质量流率下几乎是平坦的,尽管在800- 1000 V的高放电电压下不是那么好。输入功率达到5 kW以上。推力和比冲均随放电电压的增加而线性增加。比冲1500- 4000秒时,推力范围为50 - 200 mN。推力效率达到60%以上。典型的推力性能是,在输入功率为2.8kW、比冲为3200 sec时,推力为110 mN,推力效率为61%。放电电流的振荡随放电电压的升高而增大。TALT-2推力器的输入功率大于3.5kW,比冲大于2800秒。

项目成果

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会议论文数量(0)
专利数量(0)
Research and Development of High-Power High-Efficiency Hall-Type Ion Engines for Space Exploration
空间探索用大功率高效霍尔型离子发动机研发
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2011
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Tomoyuki Ikeda;Kazuya Togawa,Takahiro Nishida;Hirokazu Tahara and Yosuke Watanabe
  • 通讯作者:
    Hirokazu Tahara and Yosuke Watanabe
低毒性推進剤を用いたアークジェットスラスタの基礎作動実験
低毒推进剂电弧喷射推进器基本运行实验
  • DOI:
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    池田知行;藤田雄也;松本和真;杉村勇也;田原弘一;渡辺陽介
  • 通讯作者:
    渡辺陽介
TAL及びSPTホールスラスタの高電圧作動・高比推力化実験
TAL和SPT霍尔推进器的高压运行和高比冲实验
  • DOI:
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    田川雅人;安田茂;水谷朗;横田久美子;三藤陽平,加藤優貴,山本怜,杉本成,戸川和也,池田知行,田原弘一
  • 通讯作者:
    三藤陽平,加藤優貴,山本怜,杉本成,戸川和也,池田知行,田原弘一
Prediction of Hall Thruster Performance and Plasma Features
霍尔推进器性能和等离子体特征的预测
  • DOI:
  • 发表时间:
    2011
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Tomoyuki Ikeda;Tsuyoshi Fujita;Hirokazu Tahara and Yosuke Watanabe
  • 通讯作者:
    Hirokazu Tahara and Yosuke Watanabe
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