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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于吸气式电推进系统领域,具体是涉及到一种进气道稳压装置、稳压方法及吸气式电推进系统。
技术介绍
1、吸气式电推力器工作过程中需要电离摄入气体,将其加速喷出产生推力,然而超低轨道大气相较于高轨道更加稠密,对航天器运行影响更显著,其密度、温度等参数在推力器运行过程中不断发生变化,需要对进气道摄入气体的气压进行调控。
2、较为简单的思路是携带气瓶,通过类似鱼鳔的气囊方式,参考专利“cn112224451b-一种低空间轨道稀薄大气分子摄取装置”,这种方式并不容易应用于太空的真空环境,一方面需要较大的材料代价来实现,另一方面容易由于压差过大发生损坏,功能失效。并且气瓶存在一个显著问题,即放气简单(气瓶内压大于环境压强),放出的气体回收入气瓶困难(一般需要额外施加外力,增加了控制成本和硬件成本)。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是提供一种结构简单可靠的进气道稳压装置、稳压方法及吸气式电推进系统。
2、本专利技术提供一种进气道稳压装置,包括柔性通道膜和压强调节机构;
3、所述柔性通道膜的两端用于与吸气式电推进系统的进气通道和电离通道连接;
4、所述压强调节机构用于驱动柔性通道膜向内收缩和/或向外舒张,进而改变柔性通道膜内通道容积,调节经过柔性通道膜的气体压强。
5、更进一步地,所述压强调节机构包括n个以所述柔性通道膜轴线呈环形阵列布置的调节板,以及驱动n个调节板同步沿所述柔性通道膜径向移动的驱动机构,n大于等于
6、更进一步地,所述调节板与所述柔性通道膜固定连接。
7、更进一步地,本进气道稳压装置还包括支架,所述柔性通道膜的两端固定设置在支架的两侧,所述压强调节机构设置在所述支架上。
8、更进一步地,所述驱动机构包括摇杆滑块机构和两个旋转盘;
9、两个所述旋转盘转动设置在所述支架上,且两个旋转盘位于所述调节板两端,所述旋转盘上以其轴线呈环形阵列布置有n个倾斜滑槽,所述调节板两端背离所述柔性通道膜一侧设置有连接滑块,两个连接滑块对应与两个旋转盘上的倾斜滑槽滑动配合;
10、所述摇杆滑块机构包括导轨、滑块和四个摇杆,所述导轨设置在所述支架上,所述滑块滑动设置在所述导轨上,四个摇杆呈矩形排列,一端与所述滑块铰接,另一端与所述调节板背离所述柔性通道膜一端铰接,所述导轨与所述柔性通道膜轴向平行。
11、更进一步地,所述驱动机构还包括旋转驱动件,所述旋转驱动件驱动所述旋转盘往复转动。
12、更进一步地,所述支架包括筒体以及设置筒体两端的端板,所述端板上设置有连接通孔,所述柔性通道膜的两端固定设置在所述连接通孔内。
13、更进一步地,所述端板朝向外侧设置有安装圆筒,所述连接通孔与所述安装圆筒内壁连通,所述柔性通道膜外壁与所述连接通孔内壁固定连接;
14、本进气道稳压装置还包括气压传感器,所述气压传感器的本体设置在所述安装圆筒侧壁上,所述气压传感器的探头贯穿所述柔性通道膜伸入通道内;
15、所述气压传感器的探头上设置有倒勾,所述倒勾抵接所述柔性通道膜内壁。
16、本专利技术还提供一种进气道稳压方法,使用进气道稳压装置,包括如下步骤:
17、s1,吸气式电推进系统的进气通道向所述柔性通道膜持续输送气体,在进气通道内气体的压强小于电离通道所需最佳电离气体压强时,执行s2;在进气通道内气体的压强大于电离通道所需最佳电离气体压强时,执行s3;在进气通道内气体的压强等于电离通道所需最佳电离气体压强时,不进行操作;
18、s2,压强调节机构驱动柔性通道膜向内收缩,进而压缩柔性通道膜的通道容积,增加位于通道内的气体压强,直至电离通道内气体压强等于所需最佳电离气体压强;
19、s3,压强调节机构驱动柔性通道膜向外舒张,进而增加柔性通道膜的通道容积,减小位于通道内的气体压强,直至电离通道内气体压强等于所需最佳电离气体压强。
20、本专利技术还提供一种吸气式电推进系统,包括依次设置的进气通道、进气道稳压装置和电离通道。
21、本专利技术所提供的进气道稳压装置具有以下有益效果:
22、1,能够对进气通道流至电离通道内的气体进行增压、降压或者不施加影响,进而对进入电离通道内的气体进行稳压控压,提高后续电离通道内气体电离的稳定性,进而保证吸入式推进系统的稳定性。
23、2,相当于常规携带气瓶的方式,本专利技术仅需机械驱动方式即可完成气压调控,成本相对气瓶更低,而且使用机械驱动方式代替气瓶的充气和放气,控制响应速度更快和可靠性更高。另外,使用机械驱动方式替代气瓶,避免了真空环境下气路系统工作的隐患。
24、3,可以实现高集成度的紧凑结构,可以显著优化了装置的尺寸和空间结构,对航天任务具有很强的成本缩减意义。
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1.一种进气道稳压装置,其特征是,包括柔性通道膜(92)和压强调节机构(93);
2.如权利要求1所述的进气道稳压装置,其特征是,所述压强调节机构(93)包括n个以所述柔性通道膜(92)轴线呈环形阵列布置的调节板(931),以及驱动n个调节板(931)同步沿所述柔性通道膜(92)径向移动的驱动机构(932),n大于等于2。
3.如权利要求2所述的进气道稳压装置,其特征是,所述调节板(931)与所述柔性通道膜(92)固定连接。
4.如权利要求2或3所述的进气道稳压装置,其特征是,还包括支架(91),所述柔性通道膜(92)的两端固定设置在支架(91)的两侧,所述压强调节机构(93)设置在所述支架(91)上。
5.如权利要求4所述的进气道稳压装置,其特征是,所述驱动机构(932)包括摇杆滑块机构(9321)和两个旋转盘(9322);
6.如权利要求5所述的进气道稳压装置,其特征是,所述驱动机构(932)还包括旋转驱动件(9323),所述旋转驱动件(9323)驱动所述旋转盘(9322)往复转动。
7.如权利要求5或6
8.如权利要求7所述的进气道稳压装置,其特征是,所述端板(912)朝向外侧设置有安装圆筒(914),所述连接通孔(913)与所述安装圆筒(914)内壁连通,所述柔性通道膜(92)外壁与所述连接通孔(913)内壁固定连接;
9.一种进气道稳压方法,其特征是,使用如权利要求1-8任一项所述的进气道稳压装置,包括如下步骤:
10.一种吸气式电推进系统,其特征是,包括依次设置的进气通道(21)、如权利要求1-8任一项所述的进气道稳压装置(9)和电离通道(22)。
...【技术特征摘要】
1.一种进气道稳压装置,其特征是,包括柔性通道膜(92)和压强调节机构(93);
2.如权利要求1所述的进气道稳压装置,其特征是,所述压强调节机构(93)包括n个以所述柔性通道膜(92)轴线呈环形阵列布置的调节板(931),以及驱动n个调节板(931)同步沿所述柔性通道膜(92)径向移动的驱动机构(932),n大于等于2。
3.如权利要求2所述的进气道稳压装置,其特征是,所述调节板(931)与所述柔性通道膜(92)固定连接。
4.如权利要求2或3所述的进气道稳压装置,其特征是,还包括支架(91),所述柔性通道膜(92)的两端固定设置在支架(91)的两侧,所述压强调节机构(93)设置在所述支架(91)上。
5.如权利要求4所述的进气道稳压装置,其特征是,所述驱动机构(932)包括摇杆滑块机构(9321)和两个旋转盘(9322);
6.如权利要求5所述的进气道稳压装置,其特征是,所述驱动机...
【专利技术属性】
技术研发人员:钟宇轩,吴建军,郑鹏,张宇,车碧轩,杨述明,欧阳,
申请(专利权)人:中国人民解放军国防科技大学,
类型:发明
国别省市:
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