【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及航空航天，具体为一种空间推进器以及分布式空间微推进阵列。
技术介绍
1、化学推进器由于其大推力、能够在短时间内提供大量冲量的特点，在目前是实现很多特殊轨道机动(如引力捕获、快速变轨等)所必须的选择。尤其对于目前各国积极规划的地外星球发射任务而言，当前电推进器无论是推力还是推重比都无法满足摆脱行星重力的要求，因而化学推进器在很长的时间里都具有不可替代的地位。然而，对于现有的化学推进器而言，随着最大推力的降低和推进器质量的降低，且推力的降低速率大于质量降低的速率，进而使得推重比也会快速下降，例如大型深空探测器使用的百牛级空间推进器推重比通常不高于20，十牛级空间推进器和牛级空间推进器甚至会降低至个位数，推进器的低推重比降低了可用载荷在卫星质量中的比重，也让航天器难以进行敏捷变轨等快速轨道机动，限制了航天系统，尤其是小型航天器和其相关任务的设计。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题在于如何提高推进器的推重比。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种空间推进器，包括第一晶片层、第二晶片层、第三晶片层、第四晶片层，所述第一晶片层、第二晶片层、第三晶片层、第四晶片层均由mems系统制成，所述第一晶片层、第二晶片层、第三晶片层、第四晶片层依次叠合而成形成空间推进器；所述空间推进器上设置有氧化剂入口、燃料入口、冷却剂入口、冷却剂出口和喷气出口；
4、所述第一晶片层和第四晶片层上均设置有氧化剂通道、燃料通道和冷却剂
5、所述第二晶片层和第三晶片层相对的一侧均设置有燃烧槽和拉法尔喷管槽，两个燃烧槽叠合形成燃烧室，两个拉法尔喷管槽叠合形成拉法尔喷管通道，燃烧槽和拉法尔喷管槽相连通致使叠合后的燃烧室与拉法尔喷管通道连通，所述喷气出口设置在拉法尔喷管通道底部，所述第二晶片层和第三晶片层上均设置有贯通的冷却剂侧方通道，第一晶片层上冷却剂通道通过冷却剂侧方通道与第四晶片层上冷却剂通道连通；所述第二晶片层和第三晶片层的燃烧槽上均设置有连通氧化剂通道的氧化剂喷口和连通燃料通道的燃料喷口。
6、本专利技术所提供的空间推进器，由于其体积和总质量远小于常见化学推进器，提高了推进器的推重比，因此可以让航天器在增加有效载荷容量的前提下保留有在短时间内获得大量冲量以进行快速变轨的能力，进一步提高了空间推进器的适用范围。
7、优选地，所述氧化剂入口与氧化剂通道位于第一晶片层顶部，燃料入口与燃料通道位于第一晶片中部，冷却剂出口和冷却剂入位于燃料入口和氧化剂入口之间。
8、优选地，所述拉法尔喷管通道的扩张比为3-10。
9、优选地，在同一晶片层上的氧化剂喷口和燃料喷口交错分布。
10、优选地，在不同一晶片层上的氧化剂喷口和燃料喷口相对设置。
11、优选地，所述氧化剂喷口和燃料喷口的喷气方向与喷气出口喷气方向垂直。
12、优选地，所述氧化剂喷口和燃料喷口的喷口直径为20-100μm。
13、优选地，所述燃烧室为扁平方管状，高度为0.8-1.5㎜；
14、优选地，所述第一晶片层、第二晶片层、第三晶片层、第四晶片层为标准晶圆，单层厚度为0.8-1㎜。
15、优选地，一种分布式空间微推进阵列，包括多个空间推进器、阵列框架、贴片微波发射天线，所述阵列框架的每条长边嵌入3个空间推进器，每条短边嵌入2空间推进器，阵列框架上方的中部设置贴片微波发射器。
16、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
17、本专利技术所提供的空间推进器，由于其体积和总质量远小于常见化学推进器，提高了推进器的推重比，因此可以让航天器在增加有效载荷容量的前提下保留有在短时间内获得大量冲量以进行快速变轨的能力，进一步提高了空间推进器的适用范围。
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1.一种空间推进器，其特征在于：包括第一晶片层、第二晶片层、第三晶片层、第四晶片层，所述第一晶片层、第二晶片层、第三晶片层、第四晶片层均由MEMS系统制成，所述第一晶片层、第二晶片层、第三晶片层、第四晶片层依次叠合而成形成空间推进器；所述空间推进器上设置有氧化剂入口、燃料入口、冷却剂入口、冷却剂出口和喷气出口；
2.根据权利要求1所述的一种空间推进器，其特征在于：所述氧化剂入口与氧化剂通道位于第一晶片层顶部，燃料入口与燃料通道位于第一晶片中部，冷却剂出口和冷却剂入位于燃料入口和氧化剂入口之间。
3.根据权利要求1所述的一种空间推进器，其特征在于：所述拉法尔喷管通道的扩张比为3-10。
4.根据权利要求1所述的一种空间推进器，其特征在于：在同一晶片层上的氧化剂喷口和燃料喷口交错分布。
5.根据权利要求1所述的一种空间推进器，其特征在于：在不同一晶片层上的氧化剂喷口和燃料喷口相对设置。
6.根据权利要求1所述的一种空间推进器，其特征在于：所述氧化剂喷口和燃料喷口的喷气方向与喷气出口喷气方向垂直。
7.根据权利要求
8.根据权利要求1所述的一种空间推进器，其特征在于：所述燃烧室为扁平方管状，高度为0.8-1.5㎜。
9.根据权利要求1所述的一种空间推进器，其特征在于：所述第一晶片层、第二晶片层、第三晶片层、第四晶片层为标准晶圆，单层厚度为0.8-1㎜。
10.一种分布式空间微推进阵列，其特征在于：包括多个如权利要求1-9任意一项中的空间推进器、阵列框架、贴片微波发射天线，所述阵列框架的每条长边嵌入3个空间推进器，每条短边嵌入2空间推进器，阵列框架上方的中部设置贴片微波发射器。
...【技术特征摘要】
1.一种空间推进器，其特征在于：包括第一晶片层、第二晶片层、第三晶片层、第四晶片层，所述第一晶片层、第二晶片层、第三晶片层、第四晶片层均由mems系统制成，所述第一晶片层、第二晶片层、第三晶片层、第四晶片层依次叠合而成形成空间推进器；所述空间推进器上设置有氧化剂入口、燃料入口、冷却剂入口、冷却剂出口和喷气出口；
2.根据权利要求1所述的一种空间推进器，其特征在于：所述氧化剂入口与氧化剂通道位于第一晶片层顶部，燃料入口与燃料通道位于第一晶片中部，冷却剂出口和冷却剂入位于燃料入口和氧化剂入口之间。
3.根据权利要求1所述的一种空间推进器，其特征在于：所述拉法尔喷管通道的扩张比为3-10。
4.根据权利要求1所述的一种空间推进器，其特征在于：在同一晶片层上的氧化剂喷口和燃料喷口交错分布。
5.根据权利要求1所述的一种空间推进器，其特征在于：在不...
【专利技术属性】
技术研发人员：钟宇彬，陈晓，张晓，王飞洋，赵丹，夏新华，
申请(专利权)人：深空探测实验室天都实验室，
类型：发明
国别省市：
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