【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及离子推进器，具体涉及一种离子推进器。
技术介绍
1、现有的飘升机是一种离子推进装置，麻省理工团队曾将其安装到小飞机上，在体育馆内飞行了六十米，堪称飞行动力领域的革命。该推进器无机械转动零部件，无机构摩擦功率损耗，具备噪音低，推进效率高的特点，未来具有广阔的应用前景和改进潜力。
2、但该推进器目前所能产生的推力较小，普通飘升机装置所产生的推力大概在30gf左右，推力太小，限制了它的应用范围。所以，该型推进器目前还不具备大规模替代现有航空发动机的能力。
3、将单级离子推力模块，改成多级并联或串联的离子推力模块，有助于提高这种离子推进器的整体推力输出。但普通的将单个离子推力模块，经过简单串接起来，来获得多级推进器的方式，又会产生新的问题。
4、经简单串接得到的多级推进器，在各模块连接区会产生反向电场。未经中性化的部分离子，在反向电场的作用下，会产生反向牵引力，从而导致离子向后运动的动能衰减，甚至回流。这不利于多级推进器，对离子的持续加速能力的实现。
5、如果在过渡区继续抬高电压，可以不产生多级推进器过渡区的反向电场，也就不会产生离子动能衰减和回流。但这又会带来多级串联后，总体电压过高的问题。从首级到末级的串联积累电压过高，又带来一系列严重技术问题：过高的总电压带来电源制造成本过高，对电源内外部高压电路的绝缘等级要求提高，以及极高的积累高压所带来的高压击穿安全隐患聚升。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针
3、(二)技术方案
4、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：
5、一种离子推进器，所述离子推进器包括：若干电极板；
6、所述电极板的前端平整光滑，作为集电极；后端设置为锯齿形，作为发射极；
7、所述电极板包括：第一电极板和第二电极板；
8、所述第一电极板和第二电极板从前往后交替间隔排列，第一电极板为奇数顺位的电极板，第二电极板为偶数顺位的电极板；
9、所述第一电极板和第二电极板分别连接高压直流电源的共地端和高压端。
10、优选的，第一电极板到其后方相邻第二电极板的间距为第一间距，第二电极板到其后方第一电极板的间距为第二间距，所有第一间距的尺寸相同，所有第二间距的尺寸相同，第一间距与第二间距对的尺寸不同。
11、优选的，所述电极板通过绝缘支架支撑固定。
12、优选的，所述电极板设置为环形。
13、优选的，所述电极板设置有多组，各组电极板的环径各异，同组电极板的环径相同，所有电极板共中心轴排布。
14、优选的，所述绝缘支架包括：支撑轴、连接件和固定端头；
15、所述支撑轴与电极板的中心轴共线，支撑轴与电极板通过连接件连接固定，固定端头安装在支撑轴的两端，离子推进器整体通过固定端头与外部需要推进的设备连接。
16、(三)有益效果
17、本专利技术提供了一种离子推进器。与现有技术相比，具备以下有益效果：
18、1、本专利技术中，所述离子推进器包括：若干电极板；电极板的前端平整光滑，后端设置为锯齿形；电极板包括：第一电极板和第二电极板；第一电极板和第二电极板从前往后交替间隔排列，第一电极板和第二电极板分别连接高压直流电源的共地端和高压端；
19、离子推进器在高压直流电源提供的高压电场作用下，第一电极板锯齿尖端形成电离区，该区域的功能是：在高压的加载下，让电极板的锯齿尖端对电极板周围的空间进行尖端放电，并对从第一电极板的前端集电极所吸入的中性粒子进行电离，从而让中性粒子带上正电荷，变成带电正离子；
20、在第一电极板所形成的电离区后端至第二电极板前端集电极的空间范围内，形成离子加速区，该区域的功能是：在第一电极板和第二电极板之间形成高压电场，高压电场加载在带电正离子上产生电场力，电场力对带电正离子进行牵引和加速，让其从第一电极板加速飞向第二电极板；
21、在第二电极板前端集电极至该电极板的锯齿凹槽的表面附近，形成了粒子中性化区域，该区域的功能是：将被加速过的离子的电荷吸纳回收到集电极上，让带电离子转化还原为中性粒子，并向后喷射；
22、第二电极板末端的锯齿尖端在高压加载下在一定空间范围内释放负电荷，这些负电荷以自由电子的形式存在，能够中和未被中性化区域完全中和的正离子，使得离子推进器具备更好的离子中和能力，大幅减少带电离子反流，产生更大的推力动能输出。
23、2、本专利技术中，所述离子推进器电场总体加速距离更长，对粒子的加速能力更强，尾喷粒子流速更大，比冲更高；在相同的长度空间中，能够布置更多数量的加速电极，各有效推进模块之间，安装排布更为紧凑，空间利用率更高，推进器的推重比更大。
24、3、本专利技术中，多个模块不需要多台高压电源来供电，只需要一台高压电源，就能驱动多个离子加速模块；减少了技术复杂性，提高了可靠性、鲁棒性；也减少了推进器设备总体重量，降低了多台电源的供电成本；同时，还可以防止多级推进器普通串联方法，所带来的首尾积累电压过高，进而带来高压绝缘维护成本，以及高压击穿放电所带来的安全隐患。
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1.一种离子推进器，其特征在于，所述离子推进器包括：若干电极板；
2.如权利要求1所述的离子推进器，其特征在于，第一电极板(1)到其后方相邻第二电极板(2)的间距为第一间距，第二电极板(2)到其后方第一电极板(1)的间距为第二间距，所有第一间距的尺寸相同，所有第二间距的尺寸相同，第一间距与第二间距对的尺寸不同。
3.如权利要求1所述的离子推进器，其特征在于，所述电极板通过绝缘支架支撑固定。
4.如权利要求1～3任一所述的离子推进器，其特征在于，所述电极板设置为环形。
5.如权利要求4所述的离子推进器，其特征在于，所述电极板设置有多组，各组电极板的环径各异，同组电极板的环径相同，所有电极板共中心轴排布。
6.如权利要求5所述的离子推进器，其特征在于，所述绝缘支架包括：支撑轴(3)、连接件(4)和固定端头(5)；
【技术特征摘要】
1.一种离子推进器，其特征在于，所述离子推进器包括：若干电极板；
2.如权利要求1所述的离子推进器，其特征在于，第一电极板(1)到其后方相邻第二电极板(2)的间距为第一间距，第二电极板(2)到其后方第一电极板(1)的间距为第二间距，所有第一间距的尺寸相同，所有第二间距的尺寸相同，第一间距与第二间距对的尺寸不同。
3.如权利要求1所述的离子推进器，其特征在于，所述电...
【专利技术属性】
技术研发人员：程翔宇，吴后平，朱伟林，杨靖辉，彭蔚，叶锐，袁伟琪，徐晓荣，张雪雷，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第三十八研究所，
类型：发明
国别省市：
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