本書主要介紹霍爾推力器點火物理原理、物理過程、技術(shù)基礎(chǔ)及可靠性評估方法等。全書分為8章：第1章介紹霍爾推力器的原理及點火過程的基礎(chǔ)和基本概念，第2章為空心陰極點火啟動過程，第3章為陰極原初電子參數(shù)分布隨機性及其對點火過程的影響，第4章為霍爾推力器點火過程中的等離子體參數(shù)分布演化特性，第5章為霍爾推力器點火過程中的電流沖擊，第6章為霍爾推力器點火啟動邊界，第7章為霍爾推力器點火可靠度實驗評估方法，第8章為霍爾推力器在軌點火。
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目錄
叢書序
前言
第1章緒論
1.1霍爾推力器的概念及工作原理001
1.1.1歷史起源001
1.1.2基本工作原理及現(xiàn)狀002
1.1.3霍爾電推進系統(tǒng)組成及技術(shù)特點004
1.2點火過程及階段劃分007
1.2.1點火過程007
1.2.2點火過程階段劃分008
1.3高可靠點火在空間推進任務中的重要性010
1.3.1地球同步軌道衛(wèi)星南北位保任務010
1.3.2低軌衛(wèi)星任務011
1.3.3深空探測任務012
1.4氣體放電與氣體擊穿012
1.4.1氣體放電的定義及分類013
1.4.2氣體放電伏安特性014
1.4.3氣壓和間距對氣體擊穿的影響015
1.4.4電磁場環(huán)境對氣體擊穿的影響017
參考文獻020
第2章空心陰極點火啟動過程
2.1熱陰極點火啟動過程023
2.1.1熱陰極啟動影響因素023
2.1.2熱陰極啟動邊界024
2.2無熱子空心陰極啟動過程028
2.2.1無熱子空心陰極放電的二維流體模型028
2.2.2無熱子空心陰極啟動過程中的等離子體特性033
2.3空心陰極啟動過程中的等離子體參數(shù)分布演化038
2.3.1等離子體參數(shù)分布的演化規(guī)律038
2.3.2等離子體參數(shù)分布演化的影響因素042
2.4陰極溫度分布演化過程047
2.4.1典型實驗結(jié)果047
2.4.2陽極電流對陰極溫度分布演化規(guī)律的影響049
2.4.3供氣流量對陰極溫度分布演化規(guī)律的影響049
2.4.4啟動過程中的溫度場演變機理052
2.5發(fā)射體燒蝕規(guī)律054
2.5.1燒蝕產(chǎn)物的光信號054
2.5.2啟動過程中材料燒蝕的影響因素055
參考文獻058
第3章陰極原初電子參數(shù)分布隨機性及其
對點火過程的影響
3.1陰極原初電子參數(shù)分布隨機性及其優(yōu)化控制方法059
3.1.1陰極原初電子參數(shù)分布隨機性059
3.1.2陰極原初電子參數(shù)分布隨機性對陽極點火沖擊電流的影響063
3.1.3陰極點火參數(shù)變化對原初電子參數(shù)分布隨機性的影響065
3.1.4陰極原初電子參數(shù)分布隨機性優(yōu)化控制方法070
3.2陰極工作位置對推力器點火過程的影響071
3.2.1陰極不同工作位置的羽流區(qū)點火圖像071
3.2.2點火過程中陰極軸向工作位置的等離子體參數(shù)分布演化特性074
3.3陰極周圍磁場環(huán)境對推力器點火過程的影響083
3.3.1陰極周圍磁場環(huán)境對點火沖擊電流的影響083
3.3.2陰極周圍磁場環(huán)境對電子傳導路徑的影響084
參考文獻089
第4章霍爾推力器點火過程中的等離子體參數(shù)分布演化特性
4.1推力器點火過程中放電通道內(nèi)的等離子體參數(shù)分布演化特性090
4.1.1推力器點火動態(tài)特性觀測實驗裝置090
4.1.2點火過程中放電通道內(nèi)的等離子體參數(shù)分布演化特性092
4.2霍爾推力器點火過程中的等離子體動力學仿真094
4.2.1點火啟動過程數(shù)值模型094
4.2.2點火過程中等離子體參數(shù)分布的演化特性模擬100
參考文獻106
第5章霍爾推力器點火過程中的電流沖擊
5.1推力器側(cè)點火沖擊電流特性108
5.1.1推力器側(cè)點火沖擊電流的形成機理108
5.1.2放電參數(shù)對推力器側(cè)點火沖擊電流的影響109
5.1.3外回路參數(shù)對推力器側(cè)點火沖擊電流的影響112
5.2電源側(cè)點火沖擊電流特性114
5.2.1電源側(cè)點火沖擊電流114
5.2.2電源側(cè)點火沖擊電流峰值理論邊界115
5.2.3放電參數(shù)對電源側(cè)點火沖擊電流的影響121
5.2.4外回路宏觀參數(shù)對電源側(cè)點火沖擊電流的影響122
參考文獻124
第6章霍爾推力器點火啟動邊界
6.1點火啟動前暗電流及其變化規(guī)律125
6.1.1暗電流隨陽極電壓的變化特性127
6.1.2暗電流隨勵磁電流的變化特性128
6.1.3暗電流隨陽極流量的變化特性129
6.2點火邊界影響因素隨機性分析130
6.3點火裕度的概念131
6.4點火參數(shù)及其不確定性對點火裕度的影響132
6.4.1點火參數(shù)變化對臨界點火電壓的影響132
6.4.2陰極點火參數(shù)輸出不確定性對點火裕度的影響140
6.4.3推力器點火參數(shù)輸出不確定性對點火裕度的影響144
參考文獻148
第7章霍爾推力器點火可靠度實驗評估方法
7.1點火可靠度理論基礎(chǔ)150
7.1.1可靠性的定義150
7.1.2可靠度函數(shù)151
7.1.3累積失效概率函數(shù)151
7.1.4失效概率密度函數(shù)152
7.1.5置信度和可靠度152
7.2可靠性工程中重要的隨機變量分布153
7.2.1離散型隨機變量的分布153
7.2.2連續(xù)型隨機變量的分布156
7.3點火可靠度計算方法及其置信區(qū)間估計158
7.3.1推力器點火過程的概率分布158
7.3.2推力器點火可靠度的計算方法159
7.3.3推力器點火可靠度的置信區(qū)間估計160
7.4點火參數(shù)及其變化對點火可靠度的影響161
7.4.1點火可靠度實驗樣本參數(shù)確定方法161
7.4.2點火參數(shù)及其變化對推力器點火可靠度的影響162
7.5點火可靠度實驗評估方法及實驗驗證169
7.5.1點火可靠度實驗評估方法169
7.5.2點火可靠度評估方法實驗驗證170
參考文獻173
第8章霍爾推力器在軌點火
8.1空間環(huán)境對霍爾推力器在軌點火過程的影響174
8.2不同功率等級的霍爾推力器點火過程對衛(wèi)星平臺的擾動176
8.3自勵模式點火的在軌應用分析178
8.4壽命期內(nèi)的參數(shù)退化對推力器點火可靠度的影響評估181
8.4.1壽命期內(nèi)的退化參數(shù)分析181
8.4.2放電通道形貌退化對點火可靠度的影響184
8.4.3瞬態(tài)過程對陰極頂孔徑退化過程的影響185
8.4.4陰極頂孔徑退化對點火可靠度的影響189
8.5點火可靠度提升方法190
8.5.1點火參數(shù)的優(yōu)化選擇對點火可靠度的提升190
8.5.2外部回路改進對點火可靠度的提升194
參考文獻196
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