Charakterystyka termiczna pędnika z efektem Halla

Oryginalny tytuł:

Thermal Characterization of a Hall Effect Thruster

Zawartość książki:

Charakterystyka termiczna pędnika Halla ma bezpośredni wpływ na konstrukcję pędnika i statku kosmicznego. Wysokie temperatury wpływają na możliwości cewki magnetycznej i powodują wyższą erozję izolatora, wpływając zarówno na wydajność, jak i żywotność pędnika.

Pędnik Halla przenosi ciepło zarówno poprzez promieniowanie, jak i przewodzenie, a statek kosmiczny musi poradzić sobie z tą dodatkową energią cieplną. Kamera na podczerwień zapewnia nieinwazyjną metodę analizy charakterystyki termicznej działającego pędnika Halla. Niniejsza praca zawiera analizę termiczną 200 W pędnika Halla firmy Busek Co.

Inc.

o mocy 200 W, przy użyciu kamery na podczerwień FLIR ThermaCAM SC640. Laboratorium Space Propulsion Analysis and System Simulator Laboratory w Instytucie Technologii Sił Powietrznych w Bazie Sił Powietrznych Wright-Patterson zapewniło miejsce do ustawienia i działania pędnika.

Kamera na podczerwień dostarcza temperatury powierzchni dla całego pędnika i przybliża przejściowe zachowanie ogrzewania podczas rozruchu, stanu ustalonego i wyłączenia. Termopary weryfikują i korygują dane z kamery. Eksperymentalnie wyznaczone emisyjności charakteryzują materiały, z których wykonany jest ster strumieniowy.

Dodatkowo, analiza współczynnika widoku między pikselami kamery a częścią katody napyloną tlenkiem glinu określa wymianę promieniowania między pikselami a powierzchnią katody. Proces ten rozwija technikę mapowania temperatur powierzchni o złożonej geometrii z zaufaniem do rzeczywistych wartości. Dokładne mapowanie temperatur powierzchni pędnika z efektem Halla poprawi zarówno jego wydajność, jak i żywotność, a także pozwoli przewidzieć obciążenie termiczne pędnika na satelicie.