Page 117 - 《真空与低温》2026年第1期

114 真空与低温 第 32 卷 第 1 期

+ 磁场控制电弧斑点的旋转，实现推进剂表面的均匀
− 消耗 [318] 。2024 年，北京航空航天大学开展了双阳
极磁增强 VAT 技术研究 [319] 。
（a）平板型
铁芯
+ 阳极
− 绝缘器

（b）同轴型

磁线圈
弹簧 阴极
+ − + − 图 88 MVAT 结构与原理
（c）环型
Fig. 88 Structure and mechanism of MVAT

图 87 VAT 几何分类
美国阿拉米达应用科学公司（AASC） [312] 和乔
Fig. 87 Geometric classification of VAT
治 华 盛 顿 大 学（GWU） [320] 、 德 国 国 防 军 队 大 学
为了进一步提高性能，在 VAT 上增加了具有磁 （UFAF） [321] 、法国 ICARE 实验室 [322] 、日本九州技术
喷嘴功能的磁场，称为磁增强真空弧推力器（Magne- 研究所（KIT） [323] 、中国兰州空间技术物理研究所 [324]
tically Enhanced Vacuum Arc Thruster，MVAT） [315-316] ， 等机构都在开发 VAT（μCAT）及 MVAT（MCAT）推
同轴型 MVAT 的结构如图 88 所示 [316-317] 。研究结 力器产品。其中，GWU 开发了三代 μCAT 推力器，
果表明，增加磁场后，MVAT 的阴极烧蚀率增加、 图 89 为第二和第三代产品及第三代产品系统集
喷出的离子电流增大，性能明显提高，甚至可以用 成 [320] 。表 12 列出了各国代表性推力器情况。

（a）第二代推力器 （b）第三代推力器 （c）第三代推力器系统集成

图 89 GWU 的第二代产品和第三代推力器及基于第三代推力器的系统集成
Fig. 89 The second and third generation thrusters and integrated system based on third generation

表 12 各国 VAT 和 CAT 推力器产品研制情况
Tab. 12 Status of VAT and CAT thrusters all over the world
国家 开发商 推力器 推进剂 功率/W 元冲量/μN·s 比冲/s 应用航天器 数据源文献
美国 GWU μCAT Ti 0.1 1 2 750 PhoneSat [318]
美国 GWU μCAT Ni 0.1 2 2 240 - [318]
美国 AASC µVAT Cr 4 50 750 ION [312]
日本 KIT Horyu-4 VAT CFRP 0.45 2 1 300 Horyu-4 [323]
德国 UFAF UWE-4 VAT Cu 0.15 0.2 1 000 UWE-4 [321]
中国 LIP LVAT Ti 1 0.75 1 000 TJ-1 [324]
法国 ICARE PJP Cu 30 300 2 500 - [322]

2.3.2 MPDT 型演化电推进 的响应缓慢及系统复杂等缺点，中国国防科技大学
（1）激光烧蚀磁等离子体动力推力器 提出了激光烧蚀与 MPDT 相结合的所谓激光烧蚀
为了克服 MPDT 推力器使用气体推进剂带来 MPD 推力器（Laser Ablation Magnetoplasmadynamic