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航天推进系统羽流

固体火箭发动机排气羽流场的范围广,羽流组分复杂,一般为多相流动;液体发动机、液体推力器的羽流产物一般包含推进剂的燃烧产物和未完全燃烧的推进剂;电推力器的羽流产物包括推进工质电离产生的离子、电子、未电离中性粒子、电荷交换离子及溅射污染物等。航天推进系统羽流会对航天器产生羽流污染、羽流干扰力和羽流热效应等影响。羽流污染会对重要敏感元器件的表面造成污染,使敏感元器件的灵敏度降低,直接影响航天器的工作状态和使用寿命。羽流粒子撞击航天器表面,发生动量交换,产生干扰力和干扰力矩,影响航天器姿轨控任务。羽流粒子撞击航天器表面,在动量交换的同时,非弹性碰撞的能量耗散,会带来热沉积,使温度升高,严重时可能导致部件过热受损。电推力器的羽流还会导致充放电效应或电磁场效应。电推力器羽流中的带电粒子沉积在航天器某些绝缘表面,引起航天器表面电荷积累,当积累电荷产生的电势差超过一定阈值后则会引起局部放电,放电产生的电磁波可能影响航天器的正常工作。航天器通信的电磁波穿越电推力器羽流的等离子体时,会出现信号衰减、相位偏移,有可能导致航天器通信功能异常。

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