【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及霍尔推力器，具体涉及一种霍尔推力器分布式供气结构及供气调节方法。
技术介绍
1、霍尔推力器是一种利用正交电磁场电离加速工质气体产生推力的电推进装置，主要应用于航天推进领域。霍尔推力器在通道内部形成正交的电磁场，阴极发射的电子在到达通道底部阳极的过程中被磁场约束，绕磁力线做拉莫尔回旋运动。推进剂从通道底部注入，中性原子与电子在通道中碰撞电离，产生大量的离子、电子。离子在轴向电场的作用下高速喷出形成羽流，从而产生推力。它具有结构简单、比冲高、工作可靠等优点，可大大提高航天器的有效载荷率。
2、未来空间任务对电推力器提出了宽参数变化范围内高性能稳定工作的要求。航天器对动力的需求由不同的任务背景、不同的任务段、不同的工作环境以及不同的推力器形态等决定，不同任务背景、不同任务段的输入条件会发生变化。轨道转移和位置保持是航天器在轨机动的两种最主要任务。其中，轨道转移需要推力器工作在大流量、低电压的大推力状态，而位置保持需要推力器工作在小流量、高电压的高比冲状态。且随着卫星距地球的远近、或者位于太阳的阴阳两面，推力器的实际工况都需变化。再以火星、小行星探测等深空任务为例，任务期内不仅太阳能供给随时间、距离、位置的变化而变化，而且星际航行、绕飞等不同任务段对推力与比冲的需求差异亦很大；又如地球重力场测量、引力波探测等空间精密科学实验要求对卫星实现高精度、低噪声的无拖曳控制，需要推力大范围连续可调。因此，单一的某一个或某几个工作点无法有效适应航天器空间任务的多样性。
3、然而，基于当前设计理念的霍尔推力器均只
4、公开号cn115711208a涉及一种适合高比冲后加载霍尔推力器的供气结构，该专利技术主要是针对电子温度高的特点优化流场设计，利用近阳极区中性气体原子与电子的碰撞对电子能量进行回收与再利用，降低阳极电子剩余能量、改善阳极过热等不稳定因素对高比冲霍尔推力器正常放电造成的不确定性影响。该专利技术无法调节通道内气体密度。
5、综上，现有的霍尔推力器变流量工作区间窄，低流量下原子密度低、电离不充分，高流量下无效碰撞多、电离损失大的问题。
技术实现思路
1、本专利技术为克服现有技术不足，提供一种霍尔推力器分布式供气结构及调节方法，该供气结构通过调配阳极气体分配器和壁面气体分配器的供气比例，使电离区的气体密度保持不变，保证霍尔推力器电离速率维持稳定，进而优化电离过程，完成霍尔推力器的宽流量变化范围内高效稳定放电。
2、一种霍尔推力器分布式供气结构包含阳极气体分配器、壁面气体分配器和绝缘底板；
3、壁面气体分配器包含壁面进气柱、壁面底座及一级挡板、壁面外侧二级挡板、壁面外侧三级挡板、双环形金属壁面板、壁面内侧二级挡板和壁面内侧三级挡板；所述壁面底座及一级挡板、壁面外侧二级挡板、壁面外侧三级挡板、壁面内侧二级挡板和壁面内侧三级挡板均为环形结构；
4、壁面外侧二级挡板和壁面内侧二级挡板分别固定在壁面底座及一级挡板上，壁面外侧三级挡板和壁面内侧三级挡板对应固定在壁面外侧二级挡板和壁面内侧二级挡板上，壁面外侧二级挡板、壁面内侧二级挡板、壁面外侧三级挡板、壁面内侧三级挡板和壁面底座及一级挡板围成一个工作通道，工作通道内布置有与壁面底座及一级挡板固接的带有底板的双环形金属壁面板，双环形金属壁面板的外侧分别与壁面底座及一级挡板、壁面外侧二级挡、壁面外侧三级挡板、壁面内侧二级挡板和壁面内侧三级挡板之间形成壁面气体通道，壁面底座及一级挡板的底部设置有与壁面气体通道相通的壁面进气柱，环形金属壁面板的内侧底部布置有绝缘底板，环形金属壁面板的上部沿周向开有分别与放电通道和所述壁面气体通道相通的供气孔，绝缘底板上布置有可向所述放电通道供气的阳极气体分配器。
5、一种霍尔推力器分布式供气结构的供气调节方法，在高流量下，通过阳极气体分配器向放电通道内供气，在低流量下，通过壁面气体分配器向放电通道内供气，在流量变化过程中，调配阳极气体分配器和壁面气体分配器的供气比例，使电离区的气体密度保持不变，保证霍尔推力器电离速率维持稳定，进而优化电离过程，完成霍尔推力器的宽流量变化范围内高效稳定放电。
6、本专利技术相比现有技术的有益效果是：
7、本专利技术设计了霍尔推力器分布式供气结构，采用阳极气体分配器和壁面气体分配器配合供气，实现霍尔推力器流量的大范围变化。阳极气体分配器从通道底部供给气体，气体密度在通道上游达到峰值，并逐步向下游衰减。壁面气体分配器在通道侧壁进行气体均化，并在通道下游供给气体，气体密度在通道下游达到峰值。通过调节二者的供气比例，在宽流量变化过程中维持电离区原子密度不变，优化宽流量下的电离过程，拓展霍尔推力器高效工作区间。本专利技术克服了传统霍尔推力器变流量工作区间窄，低流量下原子密度低、电离不充分，高流量下无效碰撞多、电离损失大的问题。
8、下面结合附图和实施例对本专利技术的技术方案作进一步地说明：
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1.一种霍尔推力器分布式供气结构，其特征在于：包含阳极气体分配器(1)、壁面气体分配器(2)和绝缘底板(3)；
2.根据权利要求1所述一种霍尔推力器分布式供气结构，其特征在于：所述阳极气体分配器(1)包含阳极实心柱(1-1)、阳极进气柱(1-2)、阳极底座(1-3)、阳极一级挡板(1-4)、阳极二级挡板(1-5)和阳极三级挡板(1-6)，阳极底座(1-3)固定在绝缘底板(3)上，阳极一级挡板(1-4)固定在阳极底座(1-3)上，阳极一级挡板(1-4)、阳极二级挡板(1-5)和阳极三级挡板(1-6)由下至上依次相连，相邻级挡板围成储气空腔，阳极一级挡板(1-4)、阳极二级挡板(1-5)和阳极三级挡板(1-6)分别开有与放电通道相通的出气孔，绝缘底板(3)上设置有贯穿壁面底座及一级挡板(2-3)并与储气空腔相通的阳极进气柱(1-2)，壁面底座及一级挡板(2-3)的底部设置有壁面实心柱(2-1)和阳极实心柱(1-1)。
3.根据权利要求1所述一种霍尔推力器分布式供气结构，其特征在于：所述绝缘底板(3)为环形板。
4.根据权利要求2所述一种霍尔推力器分
5.根据权利要求2所述一种霍尔推力器分布式供气结构，其特征在于：所述阳极一级挡板(1-4)上的出气孔为多个一级出气孔，多个一级出气孔呈单环形布置。
6.根据权利要求5所述一种霍尔推力器分布式供气结构，其特征在于：所述阳极二级挡板(1-5)上出气孔为多个二级出气孔，多个二级出气孔呈双环布置，单环布置的一级出气孔与双环布置的二级出气孔错位排布。
7.根据权利要求2所述一种霍尔推力器分布式供气结构，其特征在于：阳极实心柱(1-1)、阳极进气柱(1-2)、阳极底座(1-3)、阳极一级挡板(1-4)、阳极二级挡板(1-5)和阳极三级挡板(1-6)的材质均为钛合金或者DT4C纯铁。
8.根据权利要求2所述一种霍尔推力器分布式供气结构，其特征在于：所述绝缘底板(3)的材质为三氧化二铝。
9.一种根据权利要求1-8任一项所述霍尔推力器分布式供气结构的供气调节方法，其特征在于：在高流量下，通过阳极气体分配器(1)向放电通道内供气，在低流量下，通过壁面气体分配器(2)向放电通道内供气，在流量变化过程中，调配阳极气体分配器(1)和壁面气体分配器(2)的供气比例，使电离区的气体密度保持不变，保证霍尔推力器电离速率维持稳定，进而优化电离过程，完成霍尔推力器的宽流量变化范围内高效稳定放电。
10.根据权利要求9所述一种霍尔推力器分布式供气结构的供气调节方法，其特征在于：所述阳极气体分配器(1)从底部供给气体，气体密度在放电通道上游达到峰值，并逐步向下游衰减，所述壁面气体分配器(2)在通道侧壁进行气体均化，并在通道下游供给气体，气体密度在通道下游达到峰值，通过调节二者的供气比例，在宽流量变化过程中维持电离区原子密度不变，优化宽流量范围下的电离过程。
...【技术特征摘要】
1.一种霍尔推力器分布式供气结构，其特征在于：包含阳极气体分配器(1)、壁面气体分配器(2)和绝缘底板(3)；
2.根据权利要求1所述一种霍尔推力器分布式供气结构，其特征在于：所述阳极气体分配器(1)包含阳极实心柱(1-1)、阳极进气柱(1-2)、阳极底座(1-3)、阳极一级挡板(1-4)、阳极二级挡板(1-5)和阳极三级挡板(1-6)，阳极底座(1-3)固定在绝缘底板(3)上，阳极一级挡板(1-4)固定在阳极底座(1-3)上，阳极一级挡板(1-4)、阳极二级挡板(1-5)和阳极三级挡板(1-6)由下至上依次相连，相邻级挡板围成储气空腔，阳极一级挡板(1-4)、阳极二级挡板(1-5)和阳极三级挡板(1-6)分别开有与放电通道相通的出气孔，绝缘底板(3)上设置有贯穿壁面底座及一级挡板(2-3)并与储气空腔相通的阳极进气柱(1-2)，壁面底座及一级挡板(2-3)的底部设置有壁面实心柱(2-1)和阳极实心柱(1-1)。
3.根据权利要求1所述一种霍尔推力器分布式供气结构，其特征在于：所述绝缘底板(3)为环形板。
4.根据权利要求2所述一种霍尔推力器分布式供气结构，其特征在于：所述阳极一级挡板(1-4)、阳极二级挡板(1-5)和阳极三级挡板(1-6)均为带有顶板的双环挡板。
5.根据权利要求2所述一种霍尔推力器分布式供气结构，其特征在于：所述阳极一级挡板(1-4)上的出气孔为多个一级出气孔，多个一级出气孔呈单环形布置。
6.根据权利要求5所述一种...
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