Page 114 - 《真空与低温》2026年第1期
P. 114
张天平等：空间电推进技术概览—演化电推进（下） 111
1 μm 电介质
V N
E
电介质
V 2
微纳颗粒 2 μm
带电的微
V 1 电介质
纳粒子
加速栅
电介质
E
未带电的
V 0
微纳粒子 液体池
液体流动 液体流动 液体池
带电板
（a）工作原理 （b）推力器模型
图 78 第一代 NanoFET 工作原理示意图和推力器模型
Fig. 78 Working mechanism and model of the first NanoFET
离子体加速机制从电热加速主导转变为电磁加速
主导，如图 80 所示 [296] 。
发射器
阳极 聚焦镜
激光
阵列 直流 J
电极门 电源 固体推进剂
加速 V A B F
电极门
充电 V C 带电筛 电容器 阴极 等离子体
推进剂微粒
图 80 LA-PPT 工作原理示意图
Fig. 80 Working mechanism of LA-PPT
图 79 第二代 NanoFET 推进剂微粒输运方案
LA-PPT 可用多种固体材料包括金属材料作为
Fig. 79 Scheme of the Propellant particle transportation for the
推进剂，因此，比传统 PPT 更容易实现高比冲。
second-generation NanoFET
2003 年，日本东京大学最先进行了 LA-PPT 的放电
2.3 电磁型演化电推进 特性研究 [297] 。2013 年，日本东海大学开展了 LA-
2.3.1 PPT 型演化电推进 PPT 技术研究和样机开发，得到铜电极、氧化铝推
（1）激光辅助脉冲等离子体推力器 进剂推力器在 10 Hz 激光频率下的试验性能为功
激光辅助脉冲等离子体推力器（Laser-Assisted 率 39 W、推力 0.5 mN、比冲 8 700 s 和效率 50% [298] ；
Pulsed Plasma Thruster，LA-PPT）属于激光与电混合 2015 年，得到钼电极、氧化铝推进剂推力器在纳秒
加速（Laser-Electric Hybrid Acceleration）电推进类型， 和微秒短脉冲激光下的试验性能分别为 [299] ，功率
其工作原理为，激光照射固体推进剂表面，产生的 3 J、元冲量 25 μN·s、比冲 4 300 s、效率 15% 和功
烧蚀等离子体进入加速通道；开启阴极和阳极之间 率 3 J、元冲量 19 μN·s、比冲 3 200 s、效率 10%。
放电，等离子体加速烧蚀的同时放电电流快速增大， 近年来，中国空间工程大学也开展了 LA-PPT
通道内的等离子体被进一步加热和电离，最终从下 的开发研制工作。2019 年，研制的推力器样机如
游喷出，产生推力。随着电流由小到大地转变，等 图 81 所示 [300] 。并在激光器能量 200 mJ、放电最大
