최적화, 테스트 그리고 소형된 홀 로켓의 진단

Jian W. M. Lim; Igor Levchenko; Muhammad W. A. B. Rohaizat; Shiyong Huang; Luxiang Xu; Yu Fei Sun; George C. Potrivitu; Jen S. Yee; Roysmond Z. W. Sim; Youmei Wang; Svitlana Levchenko; Kateryna Bazaka; Shuyan Xu

doi:10.3791/58466

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방법 논문

최적화, 테스트 그리고 소형된 홀 로켓의 진단

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DOI:

10.3791/58466

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2019년 2월 16일

Jian W. M. Lim¹ , Igor Levchenko¹^,² , Muhammad W. A. B. Rohaizat¹ , Shiyong Huang¹ , Luxiang Xu¹ , Yu Fei Sun¹ , George C. Potrivitu¹ , Jen S. Yee¹ , Roysmond Z. W. Sim¹ , Youmei Wang³ , Svitlana Levchenko¹ , Kateryna Bazaka²^,¹ , Shuyan Xu¹

¹Plasma Sources and Applications Centre, National Institute of Education, Nanyang Technological University, ²School of Chemistry, Physics, Mechanical Engineering, Queensland University of Technology, ³Department of Physics, School of Science, Hangzhou Dianzi University

이 논문에서

요약

여기, 우리는 테스트 하 고 최적화 공간 추진 시스템의 소형된 홀 형 로켓에 기반 프로토콜 제시.

초록

소형된 우주선 및 인공위성 스마트, 매우 효율적이 고 내구성이 낮은 추력 로켓, 출석 및 조정 없이 확장, 신뢰할 수 있는 작업의 수 필요합니다. Thermochemical 로켓 가속의 수단으로 가스의 열역학적 특성을 활용 하는 낮은 효율의 결과로 그들의 배기 가스 속도에 물리적 한계를가지고. 또한, 이러한 엔진 작은 돌격에서 매우 낮은 효율을 입증 하 고 우주선 방향, 속도 및 위치 실시간 적응 제어를 제공 하는 지속적으로 운영 체제에 적합 하지 않을 수 있습니다. 반면, 전자기 필드를 사용 하 여 가속 이온된 가스 (즉, 플라즈마)를 전기 추진 시스템 배기 속도, 거의 어떤 대량 효율성 및 특정 전류에서 어떤 물리적 한계는 없습니다. 낮은 돌격 홀 로켓 몇 천 시간의 수명을. 100와 300 V의 정격 전력에서 동작 사이 그들의 방전 전압 범위 < 1 kw 급. 그들은 20에서 100 m m 크기에 따라 다릅니다. 대형 홀 로켓 추력의 millinewton의 분수를 제공할 수 있습니다. 지난 몇 십년 동안 작은 질량, 저전력, 고효율 추진 시스템 드라이브 위성을 50-200 kg의 관심이 증가 하고있다. 이 작품에서는, 우리는 빌드, 테스트, 작은 (30mm) 홀 로켓 추진 약 50 k g 작은 위성의 수를 최적화 하는 방법을 시연할 예정 이다. 우리는 큰 공간 환경 시뮬레이터에서 로켓을 표시 하 고 추력을 측정 하는 방법을 설명 하며 플라즈마 특성을 포함 하 여 전기 매개 변수 수집 및 평가 주요 자세 제어 분사기 매개 변수를 처리 우리는 또한 건설 하는 가장 효율적인 작은 로켓 중 하나 있도록 자세 제어 분사기를 최적화 하는 방법 보여줄 것입니다. 우리 또한 도전과 새로운 로켓 재료에 의해 선물 된 기회를 주소 것입니다.

서론

우주 산업에 새롭게 관심은 일부 되었습니다 촉매 고효율 전기 추진 시스템에 의해 점점 감소 발사에서 향상 된 배달 임무 기능¹^,²^,³비용. 많은 다른 유형의 공간 전기 추진 장치는 최근 제안 되었습니다 그리고 테스트⁴^,⁵^,⁶^,^,⁷⁸ 공간에 현재의 관심에서 지 원하는 탐구⁹^,¹⁰. 그들 가운데, gridded 이온¹¹^,¹² , 홀 형 로켓¹³^,¹⁴ 초과 하는 어떤 화학 로켓의 약 80%의 매우 높은 효율에 도달 하는 능력으로 주 ....