一种单独励磁模式的霍尔推力器制造技术

本发明专利技术涉及霍尔推进技术领域，具体的公开了一种单独励磁模式的霍尔推力器，包括内推力组件以及外推力组件，外推力组件套设在内推力组件的外部，且内推力组件以及外推力组件的一端为喷口端，并在喷口端对称设有第一阴极以及第二阴极，且第一阴极以及第二阴极所喷出的电子方向相反；本发明专利技术中从而通过内推力组件以及外推力组件的方式，使得推力器的推力可得到增强，即第一阴极喷出的电子在第一阳极板形成的阳极室内进行的旋转方向、与第二阴极喷出的电子在第二阳极板处形成的阳极室内进行的旋转方向相反，而两处阳极室内的电子旋转方向不同，使得其产生的扭力相互持平，从而便实现了保持推力器自身稳定的效果。保持推力器自身稳定的效果。保持推力器自身稳定的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种单独励磁模式的霍尔推力器


[0001]本专利技术涉及霍尔推进
，尤其涉及一种单独励磁模式的霍尔推力器。

技术介绍

[0002]霍尔推力器，又称霍尔效应推力器(Halleffectthruster)。是一种先进的电推进装置，被广泛应用在卫星位置保持和姿态控制领域，并以其结构简单、高比冲(在103s数量级上)、高效率(可达60％以上)等优点成为未来空间飞行器的首选推进装置之一，可根据励磁模式分为自励、他励以及永久磁体励磁等种类。
[0003]而霍尔推进利用了带电粒子在磁场中受洛伦兹力偏转的效应，先把电子束约束在一个环形通道里，这可以防止其与阳极室产生的正离子发生碰撞从而中和，进一步约束与加速从阳极室中产生的等离子体，利用电场将气体电离，电离后的气体在磁场偏转作用下，带正电的离子质量大，环绕半径大被甩到外圈；电子质量小，环绕半径小，在内圈这样一来就完成了不同带电粒子的筛分，不需要用屏蔽栅，避免了碰撞接触造成的设备腐蚀，之后再用电场把区分出来的离子加速喷出。
[0004]但是现有的霍尔推力器在使用时，由于其等离子体先在阳极室内内偏转并进行角度位移，最后再通过电场把区分出的离子加速喷出，从而完成推进，然而等离子体在阳极室内旋转时会对推力器产生一个相对的扭力，从而导致推力器会有一定的偏转，严重时会对航天器姿态造成影响；因此，为了解决此类问题，我们提出了一种单独励磁模式的霍尔推力器。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种单独励磁模式的霍尔推力器。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0007]一种单独励磁模式的霍尔推力器，包括内推力组件以及外推力组件，外推力组件套设在内推力组件的外部，且内推力组件以及外推力组件的一端为喷口端，并在喷口端对称设有第一阴极以及第二阴极，且第一阴极以及第二阴极所喷出的电子方向相反。
[0008]优选的内推力组件包括第一内电磁螺线管、第一阳极板、以及第一屏蔽套以及第一外电磁螺线管，第一屏蔽套套设在第一内电磁螺线管的外部，且第一外电磁螺线管安装在第一屏蔽套的套体内部，第一阳极板套设在第一内电磁螺线管与第一屏蔽套之间的一端。
[0009]优选的外推力组件包括第二内电磁螺线管、第二阳极板、第二屏蔽套以及第二外电磁螺线管，第二内电磁螺线管套设在第一屏蔽套的外环面，第二屏蔽套套设在第二内电磁螺线管的外环面，且第二阳极板位于第二内电磁螺线管和第二屏蔽套之间的一端，第二外电磁螺线管安装在第二屏蔽套的套体内部。
[0010]优选的第一阳极板以及第二阳极板均远离内推力组件以及外推力组件的喷口端，
且第一阳极板以及第二阳极板的板体上开设有推进剂输送孔。
[0011]优选的第一屏蔽套与第二屏蔽套之间共同设有隔离套，且隔离套的一端延伸至喷口处并与第一阴极以及第二阴极相连接。
[0012]优选的，隔离套由内隔离套、外隔离套以及支撑架构成，内隔离套固定在第一屏蔽套的外部，外隔离套固定在第二屏蔽套的内壁，内隔离套与外隔离套之间通过支撑架相连接，且第一阴极以及第二阴极分别安装在相邻的内隔离套以及外隔离套的端部。
[0013]优选的支撑架的内部呈中空状态并通过螺栓安装有固定架，固定架的另一端延伸至支撑架的外部。
[0014]优选的第一外电磁螺线管以及第二外电磁螺线管均为多个设置，且呈圆周状态分布在第一屏蔽套以及第二屏蔽套的内部。
[0015]优选的第二屏蔽套的外环面设有硬化涂层。
[0016]优选的硬化涂层的外环面且靠近喷口处的一端固定有喷嘴罩。
[0017]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0018]1：本专利技术中在推力器使用时，通过推进剂输送孔向阳极室内输入推进剂，阳极室为第一内电磁螺线管与第一外电磁螺线管之间且靠近第一阳极板的空间处，此时通过第一阴极发射电子，电子群在向第一阳极板移动的过程中被第一内电磁螺线管以及第一外电磁螺线管所提供的磁场束缚，并在通道内做莫尔回旋运动，即在正交电磁场的作用下形成沿圆周方向的定向闭环飘逸运动，而此时把推进剂向阳极室内输送，由此推进剂原子进入阳极室内后被电离并产生离子和电子，而由于离子质量大于电子质量，使得离子在阳极室内的外圈进行远东，电子质量小，环绕半径小，在内圈，最终通过电场喷出，此时便实现了推进效果。
[0019]2：本专利技术中进一步的启动外推力组件并重复上述操作，从而通过外推力组件实现推进效果，从而通过内推力组件以及外推力组件的方式，使得推力器的推力可得到增强，同时通过第一阴极以及第二阴极喷出的电子在阳极室内旋转方向相对，即第一阴极喷出的电子在第一阳极板形成的阳极室内进行的旋转方向、与第二阴极喷出的电子在第二阳极板处形成的阳极室内进行的旋转方向相反，而两处阳极室内的电子旋转方向不同，使得其产生的扭力相互持平，从而便实现了保持推力器自身稳定的效果。
[0020]3：本专利技术中更进一步的，对第一阳极板以及第二阳极板处的推进剂输送孔的大小以及数量进行控制，从而使得两处阳极室内同时输出的推进剂质量相等，且控制第一阴极以及第二阴极喷出的电子相等，并控制第一内电磁螺线管与第二内电磁螺线管、以及第一外电磁螺线管与第二外电磁螺线管在工作时所产生的磁力大小以及方向均相同，由此可降低内推力组件与外推力组件同时工作时两者推力的差异性较小，从而有利于保证两者产生的扭力可更好的持平。
附图说明
[0021]图1为本专利技术提出的一种单独励磁模式的霍尔推力器的轴测图；
[0022]图2为本专利技术提出的一种单独励磁模式的霍尔推力器的固定架示意图；
[0023]图3为本专利技术提出的一种单独励磁模式的霍尔推力器的内推力组件与外推力组件配合示意图；
[0024]图4为本专利技术提出的一种单独励磁模式的霍尔推力器的图3的剖视示意图；
[0025]图5为本专利技术提出的一种单独励磁模式的霍尔推力器的推进剂输送孔分布示意图；
[0026]图6为本专利技术提出的一种单独励磁模式的霍尔推力器的内推力组件示意图。
[0027]图中：1、第一阴极；2、第二阴极；3、第一内电磁螺线管；4、第一阳极板；5、第一屏蔽套；6、第一外电磁螺线管；7、第二内电磁螺线管；8、第二阳极板；9、第二屏蔽套；10、第二外电磁螺线管；11、推进剂输送孔；12、隔离套；13、内隔离套；14、外隔离套；15、支撑架；16、螺栓；17、硬化涂层；18、喷嘴罩；19、固定架。
具体实施方式
[0028]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0029]参照图1
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6，一种单独励磁模式的霍尔推力器，包括内推力组件以及外推力组件，外推力组件套设在内推力组件的外部，且内推力组件以及外推力组件的一端为喷口端，并在喷口端对称设有第一阴极1以及第二阴极2，且第一阴极1以及第二阴极2所喷出的电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单独励磁模式的霍尔推力器，包括内推力组件以及外推力组件，其特征在于，所述外推力组件套设在内推力组件的外部，且所述内推力组件以及外推力组件的一端为喷口端，并在所述喷口端对称设有第一阴极(1)以及第二阴极(2)，且所述第一阴极(1)以及第二阴极(2)所喷出的电子方向相反。2.根据权利要求1所述的一种单独励磁模式的霍尔推力器，其特征在于，所述内推力组件包括第一内电磁螺线管(3)、第一阳极板(4)、以及第一屏蔽套(5)以及第一外电磁螺线管(6)，所述第一屏蔽套(5)套设在第一内电磁螺线管(3)的外部，且所述第一外电磁螺线管(6)安装在第一屏蔽套(5)的套体内部，所述第一阳极板(4)套设在第一内电磁螺线管(3)与第一屏蔽套(5)之间的一端。3.根据权利要求2所述的一种单独励磁模式的霍尔推力器，其特征在于，所述外推力组件包括第二内电磁螺线管(7)、第二阳极板(8)、第二屏蔽套(9)以及第二外电磁螺线管(10)，所述第二内电磁螺线管(7)套设在第一屏蔽套(5)的外环面，所述第二屏蔽套(9)套设在第二内电磁螺线管(7)的外环面，且所述第二阳极板(8)位于第二内电磁螺线管(7)和第二屏蔽套(9)之间的一端，所述第二外电磁螺线管(10)安装在第二屏蔽套(9)的套体内部。4.根据权利要求3所述的一种单独励磁模式的霍尔推力器，其特征在于，所述第一阳极板(4)以及第二阳极板(8)均远离内推力组件以及外推力组件的喷口端，且所述第一阳极板(4)以及第二阳极板(8)的板体上开设有推进剂输送孔...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈磊，
申请(专利权)人：空天合一北京空间科技有限公司，
类型：发明
国别省市：