
Characterizing the Exhaust Plume of the Three-Electrode Micro Pulsed Plasma Thrusters
Drei-Elektroden-Mikro-PPTs sind eine neue Version von Zwei-Elektroden-Mikro-PPTs-Geräten.
Leistungsvorhersagen und Verschmutzungserwartungen sind wesentliche Merkmale, die von Satellitenkonstrukteuren benötigt werden. Um sich auf den spezifischen Impuls, den Schub und den Wirkungsgrad von Triebwerken zu konzentrieren, ist die Messung der Auslassgeschwindigkeit oder des Impulsbits und des Treibstoffverbrauchs unerlässlich.
Auch wenn dies nicht immer direkt gemessen werden kann, liefert die Konzentration auf die aus dem PPT ausgestoßene Masse wichtige Informationen zur Bestimmung dieser Leistungsstatistiken. Der Schwerpunkt dieser Arbeit liegt auf der Abgaswinkelverteilung und der Geschwindigkeit der Abgaspartikel. Die Ergebnisse zeigen, dass der Drei-Elektroden-Mikro-PPT zuverlässiger ist als der Zwei-Elektroden-Mikro-PPT und dass der Betriebsenergiebereich von 2 bis 4,5 Joule ein geeigneter Wert für seinen Betrieb ist.
Diese Untersuchung zeigt auch, dass die Winkelverteilung der früheren Verteilung der Massenablagerung ähnelt, wobei die schnelleren Partikel flachere Winkel aufweisen als die langsameren Partikel. Schließlich hat die Energie keinen nennenswerten Einfluss auf die Winkel- und Geschwindigkeitsverteilung und der Isp-Wert liegt zwischen 25 und 36 Sekunden, ausgehend von der durchschnittlichen Austrittsgeschwindigkeit.