用于离子推力器放电室的前置环形供气装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种用于离子推力器放电室的前置环形供气装置，包括供气环槽和供气环盖，所述供气环槽和所述供气环盖配合形成容腔，所述容腔包括一级容腔和二级容腔，所述供气环盖上设置有多个通孔，所述一级容腔与所述二级容腔通过所述通孔连通，所述一级容腔与供气管路连通，所述二级容腔与放电室腔体连通

【技术实现步骤摘要】
用于离子推力器放电室的前置环形供气装置


[0001]本专利技术涉及电推进
，具体地，涉及一种用于离子推力器放电室的前置环形供气装置
。

技术介绍

[0002]离子推力器放电室供气装置将推进剂气体注入放电室，使气体电离产生等离子体，等离子体中的离子被加速喷出后产生推力
。
气体注入的速度和均匀性会影响离子推力器放电室内的电离效率和推力器的寿命，对离子推力器的性能有重要影响
。
[0003]在离子推力器中，单点轴向供气方式较为常见，即通过单个供气孔从推力器放电室底向放电室栅极方向喷注中性气体，这种喷注方法一方面导致气体轴向速度分量大，部分气体很快运动至栅极并通过栅极的孔隙泄漏，另一方面导致气体注入在空间上不均匀
。
气体未被电离，直接以中性原子形式从离子推力器喷出，喷射速度低，将导致离子推力器的推力
、
比冲下降
。
气体分布不均匀，将导致放电室内产生的等离子体密度分布不均匀，使得栅极不同位置上，束流聚焦状态差异大，可能导致栅极削蚀加剧，降低离子推力器寿命
。
因此，降低推进剂气体喷注速度，提高气体喷注均匀性对提高离子推力器性能非常重要
。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种用于离子推力器放电室的前置环形供气装置
。
[0005]根据本专利技术提供的一种用于离子推力器放电室的前置环形供气装置
,
包括：供气环槽和供气环盖，所述供气环槽和所述供气环盖配合形成容腔，所述容腔包括一级容腔和二级容腔，所述供气环盖上设置有多个通孔，所述一级容腔与所述二级容腔通过所述通孔连通，所述一级容腔与供气管路连通，所述二级容腔与放电室腔体连通
。
[0006]优选地，所述供气环槽为
U
型截面的回转体，其开口处形成有台阶，所述供气环盖为
T
型截面的回转体，包括
T
型截面横板和
T
型截面竖边，所述
T
型截面横板的边缘形成有与所述供气环槽相匹配的台阶，所述
T
型截面横板密封所述供气环槽
U
型截面的开口形成所述容腔
。
[0007]优选地，所述
T
型截面竖边远离所述
T
型截面横板的一端与所述供气环槽
U
型截面的底部抵紧配合，所述
T
型截面竖边将所述封闭腔体分割为所述一级容腔与所述二级容腔，所述一级容腔设置在所述二级容腔的外侧
。
[0008]优选地，所述
T
型截面竖边沿周向均匀设置有多个通孔，所述通孔的数量在
24
～
36
之间，所述通孔的直径为
1mm。
[0009]优选地，所述供气环槽的外壁上设置有径向气管，所述径向气管与所述一级容腔的底部连通
。
[0010]优选地，所述径向气管通过直角通与转接气管连通，所述转接气管与所述供气管路连通
。
[0011]优选地，所述二级容腔的内壁与底部连接处形成有
45
度锥面，所述锥面上沿圆周方向均匀开设有多个斜下向的小孔，所述二级容腔通过所述小孔与所述放电室腔体连通，所述小孔的数量在
24
～
36
之间，所述小孔的直径为
0.3mm。
[0012]优选地，所述供气环槽的外径与放电室外径相等，所述供气环槽的内径小于外径
13mm。
[0013]优选地，所述供气环槽
、
所述供气环盖
、
所述直角通以及所述转接气管均为钛合金材料，所述供气环槽
、
所述供气环盖
、
所述直角通以及所述转接气管通过焊接形成整体，放置于放电室前端
。
[0014]优选地，所述容腔的轴向长度为所述放电室轴向长度的
1/10
～
1/20。
[0015]与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
[0016]本专利技术通过采用两级容腔缓冲供气方式，使工质气体在离子推力器放电室内的分布更加均匀，提高离子推力器内等离子体密度的空间均匀性，进而提高引出离子束的平直度，有利于延长离子推力器寿命
。
通过斜向喷气方式降低气体轴向速度，气体在进入放电室腔体后，首先向放电室底部运动，经放电室壁面反弹后，才有一定可能想离子推力器栅极区运动，延长工质气体在离子推力器放电室的驻留时间，提升离子推力器的工质利用率
。
供气装置设计采用环形结构，可以作为离子推力器放电室结构组成部分，根据适配的推力器尺寸进行缩放设计
附图说明
[0017]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征
、
目的和优点将会变得更明显：
[0018]图1为本专利技术主要体现用于离子推力器放电室的前置环形供气装置的结构示意图；
[0019]图2为本专利技术主要体现用于离子推力器放电室的前置环形供气装置的截面示意图；
[0020]图3为本专利技术主要体现气体流向示意图；
[0021]图4为本专利技术主要体现离子推力器结构示意图
。
[0022]图中所示：
[0023]供气环槽1供气环盖2直角通3[0024]转接气管4具体实施方式
[0025]下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明
。
以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术
。
应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进
。
这些都属于本专利技术的保护范围
。
[0026]如图1‑4所示，根据本专利技术提供的一种用于离子推力器放电室的前置环形供气装置，包括：供气环槽1和供气环盖2，供气环槽1和供气环盖2配合形成容腔，容腔包括一级容腔和二级容腔，供气环盖2上设置有多个通孔，一级容腔与二级容腔通过通孔连通，一级容
腔与供气管路连通，二级容腔与放电室腔体连通
。
[0027]目前离子推力器技术中，绝大多数推力器通过直通式气体分配器供气，容易造成工质气体在放电室内分布不均匀或者工质气体轴向速度过大，快速从推力器栅极孔泄露，导致推力器等离子体分布不均匀，推力器工质利用率下降的问题
。
[0028]本申请将推力器输出的中性气体通过供气管路进入装置一级容腔内，经过缓冲后通过一级容腔与二级容腔隔板上均布的小孔进入二级容腔，然后沿供气环槽1底部内边缘
、
圆周方向上均匀分布的斜下向小孔喷出
。
两级容腔对注入气体进行两次缓冲，提高二级容腔内压力均匀性，环形槽底部斜向小孔，将气体向前的轴向运动转换为向斜后方的运动，提高气本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种用于离子推力器放电室的前置环形供气装置，其特征在于，包括：供气环槽
(1)
和供气环盖
(2)
，所述供气环槽
(1)
和所述供气环盖
(2)
配合形成容腔，所述容腔包括一级容腔和二级容腔，所述供气环盖
(2)
上设置有多个通孔，所述一级容腔与所述二级容腔通过所述通孔连通，所述一级容腔与供气管路连通，所述二级容腔与放电室腔体连通
。2.
如权利要求1所述的用于离子推力器放电室的前置环形供气装置，其特征在于，所述供气环槽
(1)
为
U
型截面的回转体，其开口处形成有台阶，所述供气环盖
(2)
为
T
型截面的回转体，包括
T
型截面横板和
T
型截面竖边，所述
T
型截面横板的边缘形成有与所述供气环槽
(1)
相匹配的台阶，所述
T
型截面横板密封所述供气环槽
(1)U
型截面的开口形成所述容腔
。3.
如权利要求2所述的用于离子推力器放电室的前置环形供气装置，其特征在于，所述
T
型截面竖边远离所述
T
型截面横板的一端与所述供气环槽
(1)U
型截面的底部抵紧配合，所述
T
型截面竖边将所述封闭腔体分割为所述一级容腔与所述二级容腔，所述一级容腔设置在所述二级容腔的外侧
。4.
如权利要求2所述的用于离子推力器放电室的前置环形供气装置，其特征在于，所述
T
型截面竖边沿周向均匀设置有多个通孔，所述通孔的数量在
24
～
36
之间，所述通孔的直径为
1mm。5.
如...

【专利技术属性】
技术研发人员：金逸舟，陈庆，董思远，程佳兵，张岩，郭曼丽，陈晓江，
申请(专利权)人：上海空间推进研究所，
类型：发明
国别省市：