超大型航天器应用电推进系统方案设计-论文.pdf

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1、第51卷第5期真空VACUUMV01．51。No．52014年9月Sep．2014超大型航天器应用电推进系统方案设计田立成，郭宁，顾左，张天平，高俊，孙小菁，赵成仁(兰州空间技术物理研究所，真空低温技术与物理重点实验室，甘肃兰州730000)摘要：超大型航天器运行在(393±10)公里的近地轨道上，由于受到大气阻尼的减速作用，需要对超大型航天器实施轨道维持。LHT一100霍尔电推进系统是一种可用于超大型航天器轨道维持的高比冲小推力的电推进装置，采用电推进系统，超大型航天器年推进剂需求量可以降低到400kg以下，并需要对载有航

2、天员的超大型航天器的安全性和可靠性进行评估。本文提出了超大型航天器轨道维持霍尔电推进系统方案设计，对霍尔推力器和贮气单元气瓶组件在轨可置换性进行了分析，最后对其可靠性和安全性进行了设计与分析，为我国超大型航天器采用LHT一100霍尔电推进系统进行轨道维持开展系统产品研制奠定了坚实的基础。关键词：超大型航天器：轨道维持；LHT一100霍尔电推进系统；方案设计中图分类号：V439~．2；V57文献标识码：A文章编号：1002—0322(2014)05—0068—06Electricpropulsionsystemfororbit

3、keepingoflargespacecraftTIANLi-eheng，GUONing，GUZuo，ZHANGTian—ping，GAOJun，SUNXiao-jing，ZHAOCheng—ren(ScienceandTechnologyonVacultm&CryogenicsTechnologyandPhysicsLaboratory，LanzhouInstituteofPhysics，Lanzhou730000，China)Abstract：Largespacecraftmovesintheperigeanorbitf

4、or393±1Okilometers．Becauseofthespeed—downoftheatmospheredamp，itisofnecessityforimplementingtheorbitkeepingforlargespacecraft．LHT-100Hallelectricpropulsionsystemisanelectricpropulsionequipmentwhichcanprovidehighspecificimpulseandsmallthrust．Itcanbeusedintheorbitkeep

5、ingforlargespacecraft．Adoptingtheelectricpropulsion，thedemandforpropellantforeachyearcouldbereducedto400kilogram．ItisnecessaryforUStoevaluatethesecurityandreliabilityofthelargespacecraftwithcosmonauts．Thispaperfirstlyputsupthepro—jectdesignoftheHallelectricpropulsi

6、onwiththelargespacecraftorbitkeeping．Subsequently，thispapergivestheanalysisofthereplacementon—orbitofHallthrusterandgasstorageunit．Intheend，thisworkanalyzesthereliabilityandsecurityofHallelectricpropulsion，whichestablishesthefoundationforthemanufactureofthesystempr

7、oductionofLHT-100Hallelectricpropulsionfororbitkeepingoflargespacecraft．Keywords：largespacecraft；orbitkeeping；LHT—100Hallelectricpropulsionsystem；projectdesign目前，世界各国均研制出了成熟的霍尔推力器星的位置保持、姿态控制、倾角修正及重新定位产品。俄罗斯Fake1EDB设计的SPT一50、SPT一70等任务【2J。和SPT一100，欧洲SNECMA研制的PPS一1350

8、、稳态等离子体推力器是目前技术非常成熟PPS1350一G，美国Busek公司研制的BHT一200。AFRL且应用比较广泛的电推力器。它可以用来提供卫和Busek成功完成了IHPRPTPhaseII的演示[11。星位置保持、姿态控制等在轨任务所需动力，可1976年，稳态等离子体推力器首次应用