一种低功率、磁场可调的圆柱型电磁等离子体推进器制造技术

本发明专利技术是一种低功率、磁场可调的圆柱型电磁等离子体推进器，属于电推进领域。本发明专利技术推进器包括前后线圈、环形阳极、陶瓷放电通道、纯铁套筒、铁芯、前后封盖等。陶瓷放电通道形成的放电室为圆柱型。在陶瓷放电通道前后分别安装前后线圈，通过调整线圈电流来改变放电室内的磁场分布。本发明专利技术还在陶瓷放电通道出口端安装磁导环，有利于放电室内等离子体生成区和加速区分离，使离子获得充分加速，提高了推进器比冲。本发明专利技术的推进器将常规霍尔推进器的放电室改进为完全的圆柱型，改变其内部电子约束方式，解决了环形霍尔推进器在低功率下腐蚀率较高的问题，电离效率显著提升，而且能在100W以下稳定工作，拓展了常规电推进器在低功率领域的应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电推进领域，涉及一种低功率、磁场可调的圆柱型电磁等离子体推进器。
技术介绍
电推进技术经过六十多年的发展，较为成熟的应用型产品有离子推进器和霍尔推进器等。其中，霍尔推进器在比冲和效率上略逊于离子推进器，但由于其构造和控制系统更为简单，成为各国电推进领域的发展重点之一。常规的霍尔推进器采用环形放电通道，当额定功率高于100W时，环形通道完全可以满足航天任务的需求。然而，随着卫星小型化趋势的逐步兴起，设计人员对推进系统提出了降低功耗的要求，而常规电推进器几乎没有功耗在100W以下的产品，更不用说50W以下。尽管人们尝试用各种方法对常规霍尔推进器进行缩放，但是在环形结构保持不变、特征长度按比例缩小的条件下，研制出来的小推进器往往效率低下，比冲较低，或者根本不能把功耗降低到100W以下。造成这种问题的主要原因是，在环形霍尔推进器小型化的过程中，约束电子所需的磁场强度与放缩比例成反比，而强磁场需要大功率、大体积的永磁铁或者电磁线圈来产生，这明显违背了推进器小型化的初衷。不仅如此，狭窄的环形放电通道严重降低了电离效率，电子往往在到达阳极或者与推进剂原子发生碰撞之前就与通道壁面碰撞本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低功率、磁场可调的圆柱型电磁等离子体推进器，其特征在于：包括前封盖、前线圈套筒、前线圈、环形阳极、陶瓷放电通道、纯铁套筒、铁芯、后线圈、后线圈套筒、后封盖、连接法兰、进气管、垫片以及螺钉；所述的陶瓷放电通道形成的放电室为圆柱型；纯铁套筒内部有凸起挡环，陶瓷放电通道固定在纯铁套筒内，纯铁套筒内部的凸起挡环对陶瓷放电通道进行轴向定位；在陶瓷放电通道的内部设计有环状凹槽，环形阳极嵌入所述的环形凹槽，用螺钉将环形阳极和陶瓷放电通道固定，利用其中一个螺钉压紧电线，对环形阳极施加正电压；所述环形凹槽上开有孔，并与环形阳极表面均匀分布的3个沉孔相对应，3根进气管从环形阳极的左侧分别插入环形阳极的3个沉孔...

【技术特征摘要】
1.一种低功率、磁场可调的圆柱型电磁等离子体推进器，其特征在于：包括前封盖、前线圈套筒、前线圈、环形阳极、陶瓷放电通道、纯铁套筒、铁芯、后线圈、后线圈套筒、后封盖、连接法兰、进气管、垫片以及螺钉；所述的陶瓷放电通道形成的放电室为圆柱型；纯铁套筒内部有凸起挡环，陶瓷放电通道固定在纯铁套筒内，纯铁套筒内部的凸起挡环对陶瓷放电通道进行轴向定位；在陶瓷放电通道的内部设计有环状凹槽，环形阳极嵌入所述的环形凹槽，用螺钉将环形阳极和陶瓷放电通道固定，利用其中一个螺钉压紧电线，对环形阳极施加正电压；所述环形凹槽上开有孔，并与环形阳极表面均匀分布的3个沉孔相对应，3根进气管从环形阳极的左侧分别插入环形阳极的3个沉孔中，并焊接密封；前线圈放入前线圈套筒内，前线圈套筒卡在陶瓷放电通道外侧与纯铁套筒之间，利用螺栓将前封盖固定在纯铁套筒上，压紧前线圈套筒；后线圈装在后线圈套筒内，装入纯铁套筒内，后线圈套筒和陶瓷放电通道之间留有2mm的间隙；后封盖表面留有沉孔，将铁芯用螺栓和垫片通过沉孔固定在后封盖上，再直接卡在后线圈套筒上，铁芯和陶瓷放电通道之间有1mm的距离；前线圈的正负两级均从后封盖上对应的小孔进入；所述的后封盖、后线圈套筒以及纯铁套筒通过连接法兰，利用螺钉拧紧固定。2.根据权利要求1所述的一种低功率、磁场可调的圆柱型电磁等离子体推进器，其特征在于：所述圆柱型电磁等离子体推进器的结构还包括磁导环，在所述的陶瓷放电通道出口处留有台阶，磁导环嵌入台阶中，保持放电室长度和内径不变；所述磁导环由耐高温软磁材料做成。3.根据权利要求1或2所述的一种低功率、磁场可调的圆柱型电磁等离子体推进器，其特征在于：所述圆柱型电磁等离子体推进器的额...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤海滨，姜逸伟，任军学，杨文将，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京;11