高纵横比多级导流电气气动推进器用于微型空中器件推进
摘要：电气气动推进是一种通过静电加速的离子与中性空气分子之间的碰撞产生力的方法，是微型飞行器飞行的一种有吸引力的替代方法，因其无噪音和固态性质而备受关注。然而，其在有用盘载水平下的推力效率有所限制，这是采用的一大障碍。采用多级串联加速阶段的引流式驱动器是一个潜在的解决方案，它可以使每个阶段以较高的效率运行，同时保持有用的总推力，并通过各种空气动力学和流体动力学机制潜在地提高效率。在这项工作中，我们研究了引流器和发射电极的几何形状对驱动器性能的影响，然后展示了如何通过增加横截面纵横比和多级串联集成来产生与商用推进器可比的总推力密度。一种优化的五级装置在大约2mN/W的推力效率下获得了约18N/m²的推力密度，是目前在这个尺度上测量到的最高值之一。我们进一步展示了这种类型的推进器如何集成在微型飞机尺度的固定翼平台的机翼下，为将来作为分布式推进系统的使用指明了方向。
作者：C. Luke Nelson, Daniel S. Drew
论文ID：2308.09840
分类：Robotics
分类简称：cs.RO
提交时间：2023-08-22