【技术实现步骤摘要】
一种感生轴向磁场的磁等离子体推力器
本技术属于航空航天电推进领域,是一种电推力器,具体来说是一种感生轴向磁场的磁等离子体推力器。
技术介绍
磁等离子体推力器作为一种高功率空间电推进装置,通过对气体加热、电离过程产生等离子体,利用阴极和阳极之间的强放电电流与感生或附加磁场相互作用,使等离子体加速喷出推力器本体从而获得推力。一方面因其具有高功率的特点,成为最适合与空间太阳能和核能系统对接的推力器之一,另外,推力器推力密度大、比冲高、寿命长等显著优点,也使其在长周期或大推力的空间任务中成为首选的空间电推力器。磁等离子体推力器由电弧加热推力器发展而来,主要依靠等离子体的放电电流感生出磁场,通过洛伦兹力加速与气动加速共同产生推力。早期,学者们的研究重点是自磁场磁等离子体推力器,足以应对功率在100kW以内的任务需求。然而,随着空间任务对推力器性能需求的提高,为了获得足够大的推力,相应的感生磁场要求推力器工作电流为几千安培甚至超过上万安培,这对于空间电能设备要求极为苛刻,现有条件下难以满足,因此,自磁场磁等离子体推力器的应用受到 ...
【技术保护点】
1.一种感生轴向磁场的磁等离子体推力器,其特征在于:包括陶瓷隔离体、阳极线圈、阳极放电环以及阴极;所述陶瓷隔离体为一端开放,另一端由筒底壁封闭的圆筒形结构;所述阳极线圈提供感生轴向磁场,阳极线圈呈螺旋状缠绕在陶瓷隔离体其筒体外侧,所述阳极线圈上设有线圈冷却结构;所述阳极放电环固定在筒体开放端的端口,远离筒体开放端的阳极线圈一端连接电源接口,靠近筒体开放端的阳极线圈一端和阳极放电环之间导电连接;所述阴极固定在陶瓷隔离体的筒底壁上,阴极从筒底壁的外侧伸入筒体内,且阴极与筒体同轴设置,所述阴极上设有阴极冷却结构;筒体内的空腔形成阴极和阳极放电环之间的放电腔;所述阴极为空心阴极,其 ...
【技术特征摘要】
1.一种感生轴向磁场的磁等离子体推力器,其特征在于:包括陶瓷隔离体、阳极线圈、阳极放电环以及阴极;所述陶瓷隔离体为一端开放,另一端由筒底壁封闭的圆筒形结构;所述阳极线圈提供感生轴向磁场,阳极线圈呈螺旋状缠绕在陶瓷隔离体其筒体外侧,所述阳极线圈上设有线圈冷却结构;所述阳极放电环固定在筒体开放端的端口,远离筒体开放端的阳极线圈一端连接电源接口,靠近筒体开放端的阳极线圈一端和阳极放电环之间导电连接;所述阴极固定在陶瓷隔离体的筒底壁上,阴极从筒底壁的外侧伸入筒体内,且阴极与筒体同轴设置,所述阴极上设有阴极冷却结构;筒体内的空腔形成阴极和阳极放电环之间的放电腔;所述阴极为空心阴极,其内部为气体工质通道,气体工质从阴极的一端进入阴极内部的气体工质通道并从阴极的另一端流出进入放电腔。
2.根据权利要求1所述的感生轴向磁场的磁等离子体推力器,其特征在于:所述线圈冷却结构为冷却管,所述阳极线圈包括导线、绝缘外皮和冷却管,导线外紧贴包裹有一层绝缘外皮,包裹有绝缘外皮的导线套装在冷却管内,导线的绝缘外皮与冷却管之间即为供冷却介质流通的冷却通道,冷却管的两端分别设有线圈冷却管出口和线圈冷却管入口,冷却介质通过从线圈冷却管出入口到线圈冷却管出口之间的流动过程冷却阳极线圈。
3.根据权利要求2所述的感生轴向磁场的磁等离子体推力器,其特征在于:圈冷却管出口和线圈冷却管入口分别设置在阳极线圈的两端;包裹有绝缘外皮的导线两端头分别从对应的冷却管穿出,且包裹有绝缘外皮的导线与冷却管穿出位置处作密封处理;阳极线圈两端的冷却管延伸一定距离分别作为线圈冷却管出口和线圈冷却管入口。
4.根据权利要求2所述的感生轴向磁场的磁等离子体推力器,其特征在于:阳极放电环与阳极线圈的导线端头之间通过阳极联接件导电连接,阳极联接件为导体,其一端连接阳极线圈的导线...
【专利技术属性】
技术研发人员:吴建军,李健,张宇,程玉强,王墨戈,杨雄,谭胜,欧阳,朱晓彬,胡润生,杜忻洳,吴必琦,
申请(专利权)人:中国人民解放军国防科技大学,
类型:新型
国别省市:湖南;43
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