推动未来航天的科技离子推进器，应该如何提高推力？

　　传统的航空推进器是将数百万公斤的液体或固体燃料加入火箭中，以氧化剂将其点燃，借助燃料燃烧产生的推力将火箭送上太空。人类若想到达更遥远的星空，则需要一个更高效的、只需要少量推进剂的推进系统，离子推进器就可以满足这个要求。离子发动机作为目前实用化火箭技术中最为经济的推进器，在航空航天领 域有很广泛的应用，例如卫星在太空中轨道的调整和深空探测器的小推力长时 间飞行。离子发动机具有传统化学火箭所没有的优势——极高的比冲，因此只 需要很少的推进剂就可以达到很高的速度 ，这样减少了燃料的携带 ，减轻了火 箭重量 ，从而节省了燃料 。另外，离子发动机还具有寿命长，可多次重复启动 工作，推力小等特点[2]。提高离子推进器的推力以及推进效率，对于离子推进器的发展极为重要。
　　离子推进器的结构与基本工作原理
　　离子推进器可分为四个有机组成部分：推力器：电离室（Ionization Chamber）、空心阴极（Hollow Cathode）、环尖磁铁（Ring Cusp）、离子光学系统（Ion OpticSystem）、中和器（Neutralizer）;电源控制单元：（PPU:Power Processing Unit）;推进剂供给系统（PFS:Propellant Feeding System）;数字控制接口单元（DCIU:Digital Control Interface Unit）。离子推进器基本工作原理：经过光电转化装置将太阳能变为电能，再使电能产生电磁场；工作介质在高温下被电离，形成等离子体，与磁场能相互作用，由电磁感应可以获得产生加速度的力[3]。概括起来说，就是利用太阳能引发的电磁场对载流体等离子体产生洛伦兹力的原理，使处于中性的等离子体状态的工作介质加速以产生推力。
　　图1.离子推进器结构示意图
　　通过对离子推进器的结构与原理进行分析，通过改变网栅结构材料设想提升离子推进器推力并计算得到以下结论：
　　（1）对于离子推进器的栅极组件,采用C-C编织复合材料取代金属钼栅极是一种合理有效的方法,能在保证力学性能的条件下,提高击穿电压上限从而增大加速电压；
　　（2）经计算得出改进后，推力F2=53.67mN，比冲Is2=6845.7s，相对推力比率为53.12%，相对比冲比率为53.11%
　　综上所述，经过改进后的离子推进器在原结构基本不变的情况下在推力上有明显提升，提高加速电压而提高离子推进器推力是可行的方案。