مجله دفاع هوافضایی

چکیده یکی از فناوری‌های نوین در حوزه پیشرانش پلاسمایی که اخیراً مورد توجه قرار گرفته، پیشرانش‌های پلاسمای کرونا هستند. این سامانه‌ها با استفاده از تخلیه الکتریکی بین الکترودهای ساطع و جاذب و بهره‌گیری از منبع تغذیه ولتاژ بالا، جریان یونی و نیروی پیشران تولید می‌کنند. در اغلب پژوهش‌های پیشین، از پیکربندی خطی برای تحلیل عملکرد این سامانه‌ها استفاده شده است. پژوهش حاضر با هدف بهبود عملکرد سامانه پیشرانش پلاسمای کرونا، از طریق بازطراحی هندسی الکترودها انجام شده است. در این تحقیق، با هدف بهبود عملکرد سامانه‌های پیشرانش پلاسمای کرونا برای کاربردهای هوافضایی، پیکربندی‌های هندسی جدیدی برای الکترودهای ساطع نظیر ساختارهای مثلثی و شش‌ضلعی پیشنهاد و بررسی شده‌اند. در این تحقیق، تحلیل سیستماتیک پارامترهای طراحی پیشرانش پلاسمایی و تأثیر هندسه الکترودها بر عملکرد سیستم، با استفاده از داده‌های تجربی و مدل‌سازی نرم‌افزاری انجام شده است. آزمایش‌های تجربی در ولتاژهای بالا تا ولتاژ ۳۳ کیلوولت و با دقت اندازه‌گیری تراست 0/2± میلی‌نیوتن بر متر با استفاده از الکترودهای مسی و آلومینیومی صورت گرفته است. نتایج آزمایش‌های تجربی در ساختارخطی و مدل‌سازی در پیکربندی‌های هندسی نشان می‌دهد که آرایش‌های غیرخطی، به‌ویژه شش‌ضلعی، به دلیل تقارن شعاعی و توزیع یکنواخت‌تر میدان الکتریکی، عملکرد بهتری دارند. آرایش شش‌ضلعی الکترودهای ساطع نسبت به پیکربندی خطی مرسوم، تراست را تا 49 درصد و راندمان را تا 11 درصد افزایش داده‌اند.