本書主要介紹霍爾電推進工程研制基礎、流程、方法和應用實踐等。全書分為4篇共15章：基礎篇（第1～3章）主要介紹霍爾電推進工程內涵、發(fā)展歷程、工程任務和研制基礎等；方法論（第4～7章）主要介紹霍爾電推進工程研制基本要求、各階段工程研制流程和方法等；實踐篇（第8～13章）主要介紹霍爾電推進系統(tǒng)及其主要單機工程研制的特點和要求、各研制階段的工程實踐以及應用案例等；拓展篇（第14～15章）主要介紹霍爾電推進工程“三化”產品研制以及生產線建設。
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目錄
叢書序
前言
基礎篇
第1章緒論
1.1霍爾電推進工程內涵003
1.2霍爾電推進工程發(fā)展歷程004
1.2.1技術發(fā)展和工程培育階段005
1.2.2工程研制和應用階段006
1.3霍爾電推進工程研制階段劃分008
1.3.1方案階段008
1.3.2初樣階段008
1.3.3正樣階段008
1.4霍爾電推進工程研制發(fā)展趨勢009
1.4.1霍爾電推進貨架產品化009
1.4.2霍爾電推進產業(yè)化009
1.4.3大功率霍爾電推進的工程化010
參考文獻010
第2章霍爾電推進工程任務
2.1霍爾電推進任務分析012
2.1.1航天任務選擇霍爾電推進的主要指標012
2.1.2最佳比沖016
2.1.3國際上典型霍爾推力器指標017
2.1.4霍爾電推進適合的推進任務類型分析018
2.2低軌航天器推進任務020
2.2.1低軌衛(wèi)星021
2.2.2超低軌航天器023
2.3高軌航天器推進任務026
2.3.1軌道控制任務028
2.3.2姿態(tài)控制任務039
2.4深空探測航天器推進任務039
2.5其他任務042
2.5.1編隊飛行航天器042
2.5.2火箭上面級042
2.5.3人工空間等離子體043
參考文獻044
第3章霍爾電推進工程研制基礎
3.1霍爾推力器基本原理048
3.2霍爾電推進系統(tǒng)050
3.2.1系統(tǒng)基本組成050
3.2.2系統(tǒng)主要單元功能052
3.3霍爾電推進預研及其成果056
3.3.1霍爾電推進預研056
3.3.2霍爾電推進預研成果058
3.4霍爾電推進工程研制進程節(jié)點表征058
3.4.1技術成熟度059
3.4.2產品成熟度062
3.5霍爾電推進技術成熟度提升065
參考文獻066
方法論
第4章霍爾電推進工程研制要求
4.1霍爾電推進的主要功能要求071
4.1.1任務剖面071
4.1.2功能要求072
4.1.3性能要求073
4.2霍爾電推進對航天器的影響077
4.2.1熱流效應077
4.2.2羽流效應078
4.2.3高頻電流環(huán)效應079
4.2.4電磁兼容效應079
4.2.5航天器充放電問題079
4.3霍爾電推進接口要求080
4.3.1霍爾電推進系統(tǒng)與航天器的接口080
4.3.2霍爾電推進系統(tǒng)與平臺電源母線的接口081
4.4霍爾電推進系統(tǒng)設計要求081
4.4.1一般要求081
4.4.2主要參數的選擇和確定083
4.4.3設計研發(fā)要求084
4.4.4污染控制084
4.4.5推進劑貯存供給單元085
4.4.6霍爾推力器086
4.4.7推力向量控制088
4.4.8功率處理單元088
4.4.9電氣設計089
4.4.10故障檢測090
4.4.11地面支持設備090
4.5霍爾電推進驗證要求091
4.5.1一般要求091
4.5.2分析驗證091
4.5.3試驗驗證092
4.6霍爾電推進質量保證要求093
4.6.1設計階段093
4.6.2生產和制造階段093
4.6.3操作和處置層面094
參考文獻094
第5章霍爾電推進系統(tǒng)方案階段研制
5.1方案階段目標和要求096
5.2方案階段工作基礎098
5.2.1預先研究的技術成果098
5.2.2項目總體輸入099
5.2.3其他設計開發(fā)輸入條件099
5.3方案階段主要工作內容099
5.3.1霍爾電推進系統(tǒng)方案論證099
5.3.2霍爾電推進系統(tǒng)方案設計110
5.3.3霍爾電推進系統(tǒng)方案研制121
5.4方案階段重點及完成標志127
5.4.1方案階段重點關注內容127
5.4.2方案階段完成標志129
參考文獻129
第6章霍爾電推進系統(tǒng)初樣研制
6.1初樣研制階段的目標與要求131
6.2初樣研制階段工作基礎132
6.2.1方案研制階段的技術成果132
6.2.2初樣研制技術要求133
6.2.3其他設計開發(fā)輸入條件133
6.3初樣研制階段工作內容134
6.3.1霍爾電推進系統(tǒng)初樣產品設計136
6.3.2霍爾電推進系統(tǒng)初樣產品實現與集成141
6.3.3霍爾電推進系統(tǒng)初樣產品驗證143
6.3.4霍爾電推進系統(tǒng)軟件工程化150
6.3.5霍爾電推進系統(tǒng)初樣研制總結150
6.3.6霍爾電推進系統(tǒng)初樣數據包策劃151
6.4霍爾電推進系統(tǒng)初樣研制工作重點與完成標志153
6.4.1研制工作重點153
6.4.2研制工作完成標志154
參考文獻154
第7章霍爾電推進正樣研制與在軌飛行
7.1正樣研制階段的目標和要求156
7.2正樣研制階段的工作基礎157
7.2.1初樣研制階段的研制成果157
7.2.2正樣研制技術要求157
7.3正樣研制階段工作內容157
7.3.1霍爾電推進系統(tǒng)正樣產品設計159
7.3.2霍爾電推進系統(tǒng)正樣產品實現與集成160
7.3.3霍爾電推進系統(tǒng)正樣產品驗證160
7.3.4霍爾電推進系統(tǒng)正樣產品的數據包策劃163
7.3.5霍爾電推進系統(tǒng)正樣研制階段工作重點與完成標志165
7.4霍爾電推進測發(fā)和在軌應用167
7.4.1在軌飛行應用任務類型167
7.4.2測發(fā)和在軌應用工作內容169
7.4.3霍爾電推進系統(tǒng)在軌飛行控制策略170
7.4.4測發(fā)和在軌應用工作重點與完成標志175
參考文獻176
實踐篇
第8章霍爾推力器工程研制
8.1霍爾推力器研制特點及基本要求179
8.1.1研制特點179
8.1.2霍爾推力器產品基本要求180
8.2霍爾推力器原理樣機研制184
8.2.1原理樣機研制目標184
8.2.2技術指標確定184
8.2.3性能影響因素185
8.2.4霍爾加速器設計185
8.2.5關鍵技術203
8.3霍爾推力器工程樣機研制209
8.3.1研制目標209
8.3.2工程樣機研制210
8.3.3工程樣機測試和試驗驗證220
8.4霍爾推力器飛行產品研制與應用234
8.4.1飛行產品研制目標234
8.4.2飛行產品研制基本流程234
8.4.3驗證項目和產品交付236
8.4.4霍爾推力器在軌應用236
參考文獻239
第9章空心陰極工程研制
9.1空心陰極研制特點及要求242
9.1.1研制特點242
9.1.2基本要求243
9.2空心陰極原理樣機研制245
9.2.1原理樣機研制目標245
9.2.2技術指標確定245
9.2.3空心陰極性能影響因素245
9.2.4空心陰極設計246
9.2.5原理樣機試驗驗證262
9.2.6原理樣機完成標志262
9.3空心陰極工程樣機研制263
9.3.1工程樣機研制目標263
9.3.2工程樣機研制的基本流程263
9.3.3工程樣機設計265
9.3.4工程樣機試驗驗證271
9.3.5工程樣機完成標志282
9.4空心陰極飛行樣機研制與應用283
9.4.1飛行產品研制目標283
9.4.2飛行產品研制基本流程283
9.4.3飛行產品完成標志284
9.4.4空心陰極飛行應用285
參考文獻289
第10章推進劑貯存供給單元工程研制
10.1貯供單元工程研制要求291
10.1.1貯供單元組成291
10.1.2主要技術指標293
10.1.3貯供單元產品研制要求296
10.2貯供單元方案設計297
10.2.1研制目標297
10.2.2方案設計過程297
10.2.3原理樣機研制基本流程313
10.2.4原理樣機設計314
10.2.5原理樣機實現和驗證326
10.3貯供單元工程樣機研制327
10.3.1工程樣機研制目標327
10.3.2工程樣機設計328
10.3.3工程樣機驗證329
10.4貯供單元飛行產品研制335
10.4.1飛行產品研制目標335
10.4.2飛行產品研制基本流程335
10.4.3飛行產品驗證336
10.4.4產品交付336
10.4.5在軌應用337
參考文獻341
第11章功率處理單元產品工程研制
11.1功率處理單元工程研制特點和要求344
11.1.1PPU工程研制特點344
11.1.2PPU工程研制總體要求345
11.1.3PPU功能模塊要求346
11.1.4其他要求347
11.2功率處理單元方案設計354
11.2.1研制目標354
11.2.2研制流程354
11.2.3關鍵技術攻關355
11.2.4方案設計357
11.2.5性能測試361
11.2.6驗證和轉階段361
11.3功率處理單元工程樣機研制362
11.3.1研制目標362
11.3.2研制流程362
11.3.3關鍵技術365
11.3.4詳細設計368
11.3.5性能測試371
11.3.6驗證和轉階段372
11.4功率處理單元飛行產品研制與應用372
11.4.1研制目標372
11.4.2研制流程372
11.4.3詳細設計375
11.4.4性能測試377
11.4.5驗證和產品交付377
11.4.6功率處理單元在軌飛行應用378
參考文獻380
第12章霍爾電推進系統(tǒng)產品工程研制
12.1霍爾電推進系統(tǒng)工程研制特點和要求382
12.1.1霍爾電推進系統(tǒng)工程研制特點382
12.1.2霍爾電推進系統(tǒng)工程的要求384
12.2霍爾電推進系統(tǒng)方案研制389
12.2.1方案研制主要內容和流程389
12.2.2霍爾電推進方案設計391
12.2.3主要單機原理樣機研制和匹配試驗393
12.3霍爾電推進系統(tǒng)初樣研制397
12.3.1初樣研制主要內容和流程397
12.3.2霍爾電推進初樣設計及試驗策劃400
12.3.3霍爾電推進系統(tǒng)內外部接口驗證405
12.3.4霍爾電推進系統(tǒng)單機研制408
12.3.5霍爾電推進系統(tǒng)聯試411
12.3.6霍爾電推進系統(tǒng)可靠性試驗418
12.3.7航天器主要載荷電磁兼容點火測試418
12.3.8霍爾電推進系統(tǒng)試驗項目及配套設備422
12.3.9霍爾電推進系統(tǒng)軟件研制426
12.4霍爾電推進系統(tǒng)正樣研制429
12.4.1正樣研制主要內容和流程429
12.4.2霍爾電推進系統(tǒng)正樣單機研制432
12.4.3系統(tǒng)級聯試434
12.4.4氙氣加注437
12.4.5軟件研制439
12.4.6交付整星后試驗項目440
12.4.7在軌飛行情況440
參考文獻441
第13章霍爾電推進工程應用
13.1霍爾電推進在低軌航天器領域的應用442
13.1.1中國空間站442
13.1.2全球多媒體衛(wèi)星447
13.1.3低軌星座450
13.1.4以色列Venμs衛(wèi)星453
13.1.5美國TacSat2衛(wèi)星457
13.2霍爾電推進在GEO衛(wèi)星領域的應用460
13.2.1天基骨干網GEO衛(wèi)星461
13.2.2Eurostar 3000EOR衛(wèi)星平臺463
13.2.3Small GEO衛(wèi)星平臺465
13.2.4A2100M衛(wèi)星平臺469
13.3霍爾電推進在深空探測領域的應用473
13.3.1歐洲SMART1月球探測器473
13.3.2美國Psyche探測器479
13.3.3深空之門任務482
13.4霍爾電推進在在軌服務領域的應用487
13.4.1SMARTOLEV軌道延壽器488
13.4.2MEV任務拓展飛行器489
13.4.3地球同步軌道衛(wèi)星機器人服務491
參考文獻493
拓展篇
第14章霍爾電推進“三化”產品研制
14.1霍爾電推進“三化”的基本原則和要求498
14.1.1“三化”的基本概念498
14.1.2霍爾電推進“三化”要求502
14.1.3霍爾電推進系統(tǒng)的“三化”工作原則502
14.2霍爾電推進工程研制“三化”工作策劃503
14.2.1規(guī)劃階段的“三化”工作503
14.2.2研制階段的“三化”工作504
14.2.3定型階段507
14.3霍爾電推進系統(tǒng)與單機的“三化”產品研制507
14.3.1霍爾電推進系統(tǒng)的“三化”工作508
14.3.2霍爾推力器的“三化”509
14.3.3貯供單元的“三化”511
14.3.4功率處理與控制單元（PPCU）“三化”514
14.4霍爾電推進“三化”工作案例517
14.4.1通用化案例517
14.4.2系列化案例518
14.4.3模塊化案例521
參考文獻523
第15章霍爾電推進生產線建設
15.1生產線的基本要求524
15.1.1生產線的概念524
15.1.2生產線建設的原則和要求524
15.1.3生產線建設的流程526
15.1.4生產線的基本要素527
15.2霍爾電推進生產線建設模式528
15.2.1霍爾電推進產品特點528
15.2.2生產線建設模式529
15.2.3霍爾推力器生產線建設模式選擇529
15.3霍爾推力器生產線建造530
15.3.1霍爾推力器生產線要素分析530
15.3.2霍爾推力器生產流程優(yōu)化533
15.3.3霍爾推力器生產線建造536
15.4霍爾推力器生產線運行542
15.4.1生產線運行前認證542
15.4.2生產線運行管理546
參考文獻547
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