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推进器是微卫星姿态控制及轨道修正、保持和机动的重要元件。本文设计了三层结构的含能微推进器,研究了微推进器的装药方法和微推力测试方法。对微推进器的结构和力学性能进行了数值模拟。研究了装药分别为硝酸肼镍和斯蒂酚酸铅的微推进器的推进性能。主要结论如下: 1.设计了三层结构的微推进器,中间层为药室,上下层分别为点火电路和带喷口的盖片;并在面积为9mm×9mm的基片上设计了具有4×6个微推进单元的推进器阵列原理样机。 2.设计了一套真空微装药系统,在实验中,最佳装药条件为:真空度约为0.04MPa,抽气流量为250L·h-1;根据天平原理设计了一套微推力测试装置,能比较准确的测试出小于20mN的微推力。 3.应用ANSYS软件,建立微传热瞬态模型,对微推进器的结构和力学性能进行了数值模拟,表征参量为温度场、热应力和应变。 4.当药室直径从0.6mm~1.8mm变化时,装药主要成分为硝酸肼镍的微推进器的推力约为0.1mN~1.6mN,总冲约为0.4μN·s~8μN·s,微推力和总冲随着硝化棉含量的增大而增加;当药室直径从0.6mm~2.0mm变化时,装药主要成分为斯蒂酚酸铅的微推进器性的推力为0.7mN~5.0mN,总冲为2.5μN·s~45μN·s,当硝化棉含量为15%时,微推力和总冲达到最大。 5.理论计算表明,微推进器中装药的化学反应介于燃烧和爆轰之间,属于爆燃化学反应。