吸气式电推进低温主动进气装置的运行可行性分析
流体动力学
2025-03-05 v1
摘要
吸气式电推进（ABEP）系统通过使用进气装置就地收集大气推进剂，正成为极低地球轨道（VLEO）轨道维持的新兴技术。先前的一项研究提出了低温冷凝-再生主动进气装置（CRAID），以显著提升进气性能。本研究调查了 CRAID 的运行可行性。提出了一个概念原型模型（CPM）以验证其可行性，数值分析展示了实际运行序列、所需的制冷机容量、进气性能和飞行包线。数值分析采用了带有相变模型的直接模拟蒙特卡洛（DSMC）方法和用于射频离子推力器的 0D 解析模型。基于实际运行序列，估计进气性能有显著改善，其压缩性能至少比现有进气装置高 1000 倍。无论大气条件如何，都观察到了持续供应推进剂的能力。结合了 CPM 的模型卫星证实，CRAID 能够在 190 km 以上的高度实现完全的阻力补偿，而不限制飞行包线的上边界。
引用
@article{arxiv.2503.02021,
title = {Operational Feasibility Analysis of a Cryogenic Active Intake Device for Atmosphere-Breathing Electric Propulsion},
author = {Geonwoong Moon and Youngil Ko and Minwoo Yi and Eunji Jun},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.02021},
year = {2025}
}