本书主要介绍霍尔推力器点火物理原理、物理过程、技术基础及可靠性评估方法等。全书分为8章：第1章介绍霍尔推力器的原理及点火过程的基础和基本概念，第2章为空心阴极点火启动过程，第3章为阴极原初电子参数分布随机性及其对点火过程的影响，第4章为霍尔推力器点火过程中的等离子体参数分布演化特性，第5章为霍尔推力器点火过程中的电流冲击，第6章为霍尔推力器点火启动边界，第7章为霍尔推力器点火可靠度实验评估方法，第8章为霍尔推力器在轨点火。
样章试读
目录
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丛书序
前言
第1章绪论
1.1霍尔推力器的概念及工作原理001
1.1.1历史起源001
1.1.2基本工作原理及现状002
1.1.3霍尔电推进系统组成及技术特点004
1.2点火过程及阶段划分007
1.2.1点火过程007
1.2.2点火过程阶段划分008
1.3高可靠点火在空间推进任务中的重要性010
1.3.1地球同步轨道卫星南北位保任务010
1.3.2低轨卫星任务011
1.3.3深空探测任务012
1.4气体放电与气体击穿012
1.4.1气体放电的定义及分类013
1.4.2气体放电伏安特性014
1.4.3气压和间距对气体击穿的影响015
1.4.4电磁场环境对气体击穿的影响017
参考文献020
第2章空心阴极点火启动过程
2.1热阴极点火启动过程023
2.1.1热阴极启动影响因素023
2.1.2热阴极启动边界024
2.2无热子空心阴极启动过程028
2.2.1无热子空心阴极放电的二维流体模型028
2.2.2无热子空心阴极启动过程中的等离子体特性033
2.3空心阴极启动过程中的等离子体参数分布演化038
2.3.1等离子体参数分布的演化规律038
2.3.2等离子体参数分布演化的影响因素042
2.4阴极温度分布演化过程047
2.4.1典型实验结果047
2.4.2阳极电流对阴极温度分布演化规律的影响049
2.4.3供气流量对阴极温度分布演化规律的影响049
2.4.4启动过程中的温度场演变机理052
2.5发射体烧蚀规律054
2.5.1烧蚀产物的光信号054
2.5.2启动过程中材料烧蚀的影响因素055
参考文献058
第3章阴极原初电子参数分布随机性及其
对点火过程的影响
3.1阴极原初电子参数分布随机性及其优化控制方法059
3.1.1阴极原初电子参数分布随机性059
3.1.2阴极原初电子参数分布随机性对阳极点火冲击电流的影响063
3.1.3阴极点火参数变化对原初电子参数分布随机性的影响065
3.1.4阴极原初电子参数分布随机性优化控制方法070
3.2阴极工作位置对推力器点火过程的影响071
3.2.1阴极不同工作位置的羽流区点火图像071
3.2.2点火过程中阴极轴向工作位置的等离子体参数分布演化特性074
3.3阴极周围磁场环境对推力器点火过程的影响083
3.3.1阴极周围磁场环境对点火冲击电流的影响083
3.3.2阴极周围磁场环境对电子传导路径的影响084
参考文献089
第4章霍尔推力器点火过程中的等离子体参数分布演化特性
4.1推力器点火过程中放电通道内的等离子体参数分布演化特性090
4.1.1推力器点火动态特性观测实验装置090
4.1.2点火过程中放电通道内的等离子体参数分布演化特性092
4.2霍尔推力器点火过程中的等离子体动力学仿真094
4.2.1点火启动过程数值模型094
4.2.2点火过程中等离子体参数分布的演化特性模拟100
参考文献106
第5章霍尔推力器点火过程中的电流冲击
5.1推力器侧点火冲击电流特性108
5.1.1推力器侧点火冲击电流的形成机理108
5.1.2放电参数对推力器侧点火冲击电流的影响109
5.1.3外回路参数对推力器侧点火冲击电流的影响112
5.2电源侧点火冲击电流特性114
5.2.1电源侧点火冲击电流114
5.2.2电源侧点火冲击电流峰值理论边界115
5.2.3放电参数对电源侧点火冲击电流的影响121
5.2.4外回路宏观参数对电源侧点火冲击电流的影响122
参考文献124
第6章霍尔推力器点火启动边界
6.1点火启动前暗电流及其变化规律125
6.1.1暗电流随阳极电压的变化特性127
6.1.2暗电流随励磁电流的变化特性128
6.1.3暗电流随阳极流量的变化特性129
6.2点火边界影响因素随机性分析130
6.3点火裕度的概念131
6.4点火参数及其不确定性对点火裕度的影响132
6.4.1点火参数变化对临界点火电压的影响132
6.4.2阴极点火参数输出不确定性对点火裕度的影响140
6.4.3推力器点火参数输出不确定性对点火裕度的影响144
参考文献148
第7章霍尔推力器点火可靠度实验评估方法
7.1点火可靠度理论基础150
7.1.1可靠性的定义150
7.1.2可靠度函数151
7.1.3累积失效概率函数151
7.1.4失效概率密度函数152
7.1.5置信度和可靠度152
7.2可靠性工程中重要的随机变量分布153
7.2.1离散型随机变量的分布153
7.2.2连续型随机变量的分布156
7.3点火可靠度计算方法及其置信区间估计158
7.3.1推力器点火过程的概率分布158
7.3.2推力器点火可靠度的计算方法159
7.3.3推力器点火可靠度的置信区间估计160
7.4点火参数及其变化对点火可靠度的影响161
7.4.1点火可靠度实验样本参数确定方法161
7.4.2点火参数及其变化对推力器点火可靠度的影响162
7.5点火可靠度实验评估方法及实验验证169
7.5.1点火可靠度实验评估方法169
7.5.2点火可靠度评估方法实验验证170
参考文献173
第8章霍尔推力器在轨点火
8.1空间环境对霍尔推力器在轨点火过程的影响174
8.2不同功率等级的霍尔推力器点火过程对卫星平台的扰动176
8.3自励模式点火的在轨应用分析178
8.4寿命期内的参数退化对推力器点火可靠度的影响评估181
8.4.1寿命期内的退化参数分析181
8.4.2放电通道形貌退化对点火可靠度的影响184
8.4.3瞬态过程对阴极顶孔径退化过程的影响185
8.4.4阴极顶孔径退化对点火可靠度的影响189
8.5点火可靠度提升方法190
8.5.1点火参数的优化选择对点火可靠度的提升190
8.5.2外部回路改进对点火可靠度的提升194
参考文献196
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