[发明专利]一种电推进羽流对太阳电池阵影响的研究方法

说明书

本发明公开了一种电推进羽流对太阳电池阵影响的研究方法，属于电推进系统技术领域，其特征在于，包括：S1、研究不同电推力器羽流成分、能量及通量分布范围的分析方法；S2、研究电推进器羽流对太阳电池阵表面材料溅射腐蚀效应的分析方法；S3、研究电推进器羽流对太阳电池阵热效应的分析方法；S4、研究电推进器羽流对太阳电池阵充放电效应的分析方法。通过采用上述技术方案，本发明为精准评估不同电推力器空间环境应用中对太阳电池阵的影响提供全面的设计依据。避免重复的仿真、试验与机理分析。避免不必要的财力、人力、物力浪费，提升综合竞争能力。

技术领域

本发明属于电推进系统技术领域，具体涉及一种电推进羽流对太阳电池阵影响的研究方法。

背景技术

众所周知，电推进器是一种采用电能对工质进行加热、电离、加速，产生高速的离子，从而产生推力的装置。与传统的化学推力器相比，电推力器具有高比冲、长寿命、结构紧凑、重量轻等优点，近年来被广泛应用到深空探测、卫星轨道保持、卫星姿态控制以及轨道转移等方面。太阳电池阵作为航天器能源系统的重要组成部分，长期暴露在舱外。不同种类、功能及安装位置的电推进器工作时形成的推进器羽流及羽流相互碰撞产生的CEX返流离子会对长期暴露在舱外的太阳电池阵表面产生溅射腐蚀、热效应、充放电效应等危害。目前国内外羽流对太阳电池阵影响效应的研究主要集中在对玻璃盖片和银互连片的溅射腐蚀效应研究、未叠加空间环境的热仿真研究和未考虑羽流等离子体的空间充放电效应研究等方面，随着太阳电池阵研制技术的不断发展，空间环境与羽流效应的不断叠加，太阳电池阵表面新材料的应用的不断扩大，原有的研究方法将不满足太阳电池阵的发展需求。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提出一种电推进羽流对太阳电池阵影响的研究方法，为精准评估不同电推力器空间环境应用中对太阳电池阵的影响提供全面的设计依据。

本发明的目的是提供一种电推进羽流对太阳电池阵影响的研究方法，包括：

S1、研究不同电推力器羽流成分、能量及通量分布范围的分析方法；具体为：

S101、调研航天器采用的电推进器羽流种类；

S102、研究不同电推力器羽流分布的仿真方法；

S103、形成不同电推进器作用在太阳电池阵周围的羽流成分、能量及通量范围的数据库；

S2、研究电推进器羽流对太阳电池阵表面材料溅射腐蚀效应的分析方法；具体为：

S201、归纳总结不同类型及不同应用太阳电池阵所采用的表面原材料元器件；

S202、开展电推进羽流定性试验，找出对电推进羽流敏感的元器件原材料；

S203、开展电推进羽流敏感元器件原材料的电推进羽流定量试验；

S204、建立不同电推进羽流敏感元器件原材料溅射腐蚀效应仿真模型，用于评估电推进羽流对该元器件原材料的影响能力。

S3、研究电推进器羽流对太阳电池阵热效应的分析方法；具体为：

S301、建立太阳电池阵空间应用热仿真模型；

S302、开展不同空间环境与电推进羽流叠加热效应分析。

S4、研究电推进器羽流对太阳电池阵充放电效应的分析方法，具体为：

S401、对空间环境充放电效应进行机理分析，建立空间环境充放电效应仿真模型；

S402、以空间环境等离子体和不同组分电推进羽流能量及通量为输入对航天器模型进行充放电效应仿真分析；以空间环境等离子体为输入对航天器模型进行充放电效应仿真分析；；

S403、以S402的仿真结果为依据，评估不同轨道电推进器羽流对太阳电池阵充放电效应的影响能力。