● 摘要
脉冲等离子体推力器（PPT）因其比冲高、体积小、质量轻、结构简单和耐用，以及所需星上电源功率小等优点，在未来微小卫星和深空探测等任务中具有广阔应用前景。数值模拟技术为PPT的优化和设计提供了一种设计辅助工具，缩短了PPT设计和测试的周期，节省了成本。 本文简要介绍了PPT数值仿真的发展历程，详细分析了滑块模型的原理和建模方法，并以此为基础模拟了美国林肯试验卫星6号上PPT的工作情况，得到的放电电流电压特性曲线和相关的性能参数，与该PPT数据比较符合。在此基础上，本文针对滑块模型未考虑等离子体动态电阻的不足，提出了滑块模型的改进方法，并给出了明确的模拟计算结果。此外论文还介绍了磁流体动力学模型的基本思想，给出完整的算法，并针对美国布朗大学利用该模型模拟LES-6上PPT的结果进行了分析。 论文还完成了部分试验研究工作，由于PPT样机尚未成功放电，仅对PPT样机的比冲、推力、烧蚀率等参数进行了模拟计算，并对试验现象进行了简单的分析讨论，为后续研究提供了有益的经验。