一种多段式高效率脉冲等离子体推力器制造技术

技术编号:20091615 阅读:45 留言:0更新日期:2019-01-15 10:52
本发明专利技术公开的一种多段式高效率脉冲等离子体推力器,属于微纳卫星微推进领域。本发明专利技术主要由一段阳极、一段阴极、二段阳极、二段阴极、绝缘段、触发极、触发工质、储能电容组、推进剂、包覆层和外部壳体组成。推力器电极分两段,且各段电极由各自的储能电容提供电压,实现将总能量分配给不同的电容器,并在不同位置放电,从而将推进剂烧蚀电离过程和等离子体加速过程分开,使更多的能量用于等离子体加速过程,能够提高推力器整体的加速效率。通过触发极烧蚀电离触发工质产生少量等离子体,使一段电极间的击穿电压大幅降低以利于初始放电的触发,进而提高推力器工作的可靠性。本发明专利技术适用于低功率维纳卫星的应用场合,满足对应的任务推力需求。

【技术实现步骤摘要】
一种多段式高效率脉冲等离子体推力器
本专利技术涉及一种多段式高效率脉冲等离子体推力器,属于微纳卫星微推进领域。
技术介绍
近年来,随着航天技术的快速发展,微纳卫星因具有体积小、功耗低、发射周期短、重量轻、成本低、功能扩展性等特点受到了越来越多的关注,应用前景广阔。以若干颗微纳卫星编队组成一个大的“虚拟卫星”,通过微纳卫星间的协同信号处理,可完成对地观测、通信导航、目标侦察等任务。因此,微纳卫星的任务需求和飞行空间环境使其推进系统需满足以下要求:重量轻、低功耗、体积小、推力精确。传统的推进技术因推力精细度和推力输出相对粗糙,很难满足高精度的推力要求。脉冲等离子体推力器具有比冲高、结构简单紧凑、控制方便灵活、能在低功率下稳定工作等特点,可以满足微纳卫星推力需求。但是随着新型电推进技术的不断发展,传统的脉冲等离子体推力器其可靠性低、推进效率低的缺点逐渐显露。
技术实现思路
为了解决传统脉冲等离子体推力器点火启动装置容易失效可靠性不足,能量转化效率低等问题,本专利技术公开的一种多段式高效率脉冲等离子体推力器,主要解决的技术问题是:提高脉冲等离子体推力器点火启动装置可靠性和能量转化效率。本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多段式高效率脉冲等离子体推力器,其特征在于:所述推力器结构主要由一段阳极(10)、一段阴极(3)、二段阳极(7)、二段阴极(8)、绝缘段(5)、触发极(1)、触发工质(2)、储能电容组(11)、推进剂(4)、包覆层(9)和外部壳体(6)组成;推力器整体呈同轴状结构,电极共分为两段,第一段电极主要用于推进剂烧蚀电离过程;第二段电极主要用于等离子体加速过程;第一段电极由一段阳极(10)和一段阴极(3)组成,一段阳极(10)和一段阴极(3)均为同轴圆环,圆环形推进剂(4)位于一段阳极圆环(10)和一段阴极圆环(3)之间,一段阳极圆环(10)位于推进剂(4)外侧,一段阴极圆环(3)位于推进剂(...

【技术特征摘要】
1.一种多段式高效率脉冲等离子体推力器,其特征在于:所述推力器结构主要由一段阳极(10)、一段阴极(3)、二段阳极(7)、二段阴极(8)、绝缘段(5)、触发极(1)、触发工质(2)、储能电容组(11)、推进剂(4)、包覆层(9)和外部壳体(6)组成;推力器整体呈同轴状结构,电极共分为两段,第一段电极主要用于推进剂烧蚀电离过程;第二段电极主要用于等离子体加速过程;第一段电极由一段阳极(10)和一段阴极(3)组成,一段阳极(10)和一段阴极(3)均为同轴圆环,圆环形推进剂(4)位于一段阳极圆环(10)和一段阴极圆环(3)之间,一段阳极圆环(10)位于推进剂(4)外侧,一段阴极圆环(3)位于推进剂(4)内侧;一段阳极(10)与二段阳极(7)间由圆环形的绝缘段(5)隔开;二段阳极(7)为与一段阳极(10)同轴径的圆环;二段阴极(8)为实心圆柱体,二段阴极(8)穿过一段阴极(3)内环;为隔离二段阴极(8)对一段电极和绝缘段(5)的影响,二段阴极(8)外部由包覆层(9)包覆;包覆层(9)由里至外依次套有触发极(1)、触发工质(2)、一段阴极(3),所述触发极(1)、触发工质(2)、一段阴极(3)共同组成点火启动装置;一段电极、二段电极和点火启动装置由各自的储能电容(11)提供电压;为避免尾部放电,且为便于各段电极与外部电源的连接,推力器尾部的二段阴极(8)、包覆层(9)、触发极(1)、触发工质(2)和一段阴极(3)呈阶梯状;一段阳极(10)、绝缘段(5)和二段阳极(7)通过一端内凸的外部壳体(6)固定,且实现使推力器电极与外部环境隔离的目的...

【专利技术属性】
技术研发人员:武志文李航黄天坤孙国瑞曾玲汉王宁飞刘向阳谢侃
申请(专利权)人:北京理工大学
类型:发明
国别省市:北京,11

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