[发明专利]霍尔推进器寿命的估算方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种估算霍尔推进器寿命的方法。

背景技术

由于霍尔推进器具有较高的比冲、效率和运行稳定性，霍尔推进器已在各类卫星上得到应用，随着卫星朝着长寿命、大质量和高功率的方向发展，对霍尔推进器的寿命要求就更为苛刻，同样对于深空探测任务而言也需要推进器具有较长的寿命。限制霍尔推进器寿命的最主要因素是通道陶瓷壁面在荷能离子轰击下产生的溅射侵蚀现象。目前在研究霍尔推进器寿命时，一般将霍尔推进器通道壁面被离子侵蚀完毕，磁极暴露在等离子体流的时刻作为霍尔推进器寿命终止时刻，因此研究霍尔推进器的寿命问题就转化为研究通道壁面在等离子体流轰击下的溅射侵蚀问题。霍尔推进器的寿命直接决定了它是否能够胜任飞行任务，在实际飞行之前必须要在地面进行寿命测试，地面测试推进器的全寿命是目前推测霍尔推进器寿命最直接和最可靠的办法，器壁侵蚀寿命的直接测试需要推进器在地面真空环境中累积工作数千小时，需要消耗大量资源，其中的惰性气体推进剂的消耗代价昂贵，此外实验环境需要能够保持高真空度的条件，因此大型真空测试设备在维持长时间保持真空状态也耗费大量的动力资源。因此，在地面上模拟真空环境对霍尔推进器进行全寿命测试具有耗时长、耗费大。

发明内容

本发明提供一种霍尔推进器寿命的估算方法，以解决目前对霍尔推进器进行全寿命测试具有耗时长、耗费大的问题。

本发明由以下步骤完成：

一、对易溅射陶瓷管进行离子轰击，在时间内陶瓷管面的轰击厚度为h，其中易溅射陶瓷管的角度溅射系数能量溅射系数管面密度Y′(θ)、S(E)和N分别为霍尔推进器通道陶瓷管的角度溅射系数、能量溅射系数和管面密度，n₁、n₂、n₃为大于1的数值，θ为轰击壁面的离子入射角度且为定值；

其中：S(E)=0.042·Q(Z2)·α*(M2/M1)U0Sn(E)1+Γkeϵ0.3[1-(EthE)12]S---(4)]]>

公式(4)中：