Page 115 - 《真空与低温》2026年第1期

112 真空与低温 第 32 卷 第 1 期

能量 4 J 条件下进行了试验，结果表明，推力器比冲始 （2）脉冲感应推力器
终高于 PPT，在 86.4 mJ 激光能量和 4 J 放电能量下， 脉冲感应推力器（Pulsed inductive thruster，PIT）
比冲为 671 s、效率为 13.6%，性能较低的原因是激 起源于 20 世纪 70 年代美国 TRW 公司的脉冲感应
光束和特氟龙推进剂的耦合欠佳 [300] 。2023 年，有文献 等离子体加速器 [302-304] 。PIT 为无电极电磁类推力
报道，中国国防科技大学分别使用铝、铜、碳钢等金 器，属于感应脉冲等离子体推力器（Inductive Pulsed
属推进剂对 LA-PPT 进行了试验，获得了激光能量、 Plasma Thruster，IPPT）中的平面型 [305] ，工作原理为，
烧蚀量和等离子体速度之间关系的初步结果 [301] 。 推进剂通过气体分配通道注入并优化分布于螺旋
平面感应线圈的前部空间，用高压电容器给感应线
圈提供高幅值脉冲时变电流，在线圈放电前，用射

频预电离（RF-PI）部分电离推进剂。感应线圈产生
的磁场随驱动电流增大而感应出的环向强电场击
穿气体，形成线圈放电，线圈产生的强磁场同时与
放电等离子体相互作用，在等离子体中形成与线圈
电流相反的环向感应电流，线圈电流磁场和等离子
体环流磁场叠加在线圈与等离子体之间，形成具有
较大径向磁场分量的高磁压区域，等离子体被约束
（a）正面图 （b）侧面图
成薄片，位于线圈前部，在径向磁场和环向感应电
图 81 空间工程大学的 LA-PPT 样机 流形成的轴向洛伦兹力作用下，加速喷出，产生推
Fig. 81 Prototype of LA-PPT 力，如图 82 所示 [305-306] 。

等离子体
B r
推进剂
射频脉冲感应 F z
B r 等离子体
CL
推进剂
J θ
f=j×B
开关
螺旋平面感 F z
应线圈
B r 电容器
气体分配通道
ϕ
E z
z 线圈
（a）工作原理图 （b）电磁感应示意图

图 82 PIT（平面 IPPT）工作原理和电磁感应示意图
Fig. 82 Working mechanism of the PIT and the diagram of the magnetic induction

PIT 以脉冲方式工作，感应线圈直径 1 m 时的
功率可达兆瓦。与其他电推进相比，PIT 有两个最
大优点，一是无电极腐蚀问题，二是适合多种推进
剂，如氢、氨、肼及水、二氧化碳等星际在线资源。
20 世纪，TRW 先后开发了 PIT MK 系列推力器样
机 [307] 。图 83 为 [304，307] PIT MK1 和 PIT-Mk5 推力器，
（a）PIT-Mk1 （b）PIT-Mk5
其中 PIT-Mk5 推力器在 4.6 kJ 放电能量下氨推进
剂的性能为 50% 效率、4 000～8 000 s 比冲、0.05～ 图 83 TRW 公司 PIT-Mk1、PIT-Mk5 推力器
0.12 N·s 元冲量。 Fig. 83 PIT-Mk1 and PIT-Mk5 thruster