一種離子與霍爾混合型電推力器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及航天技術(shù)和低溫等離子體技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種離子與霍爾混合型電推力器。
【背景技術(shù)】
[0002]電推力器具有高比沖、高可靠、長(zhǎng)壽命等優(yōu)點(diǎn)，是提升衛(wèi)星有效載荷的重要途徑，具有重要的航天應(yīng)用價(jià)值。目前應(yīng)用于空間的電推進(jìn)主要為離子和霍爾兩種類型。其中離子推力器具有比沖高、壽命長(zhǎng)、功推比相對(duì)較低的特點(diǎn)，而霍爾類型推力器具有高功推比、高可靠、比沖相對(duì)較低的特點(diǎn)。目前的推進(jìn)器選擇是根據(jù)空間推進(jìn)任務(wù)的需要選擇離子電推力器或者是霍爾推力器，一經(jīng)選定就不能再更改，導(dǎo)致其應(yīng)用范圍有限，或者采用多個(gè)推力器，增加了航天器的體積及重量，不利于衛(wèi)星空間多任務(wù)的進(jìn)行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，本發(fā)明提供了一種離子與霍爾混合型電推力器，能夠?qū)㈦x子和霍爾兩類推力器進(jìn)行有效結(jié)合，形成一體化設(shè)計(jì)，該推力器可充分繼承離子和霍爾兩類推力器的優(yōu)點(diǎn)，可為我國(guó)未來衛(wèi)星空間多任務(wù)實(shí)現(xiàn)一體化推進(jìn)奠定基礎(chǔ)。
[0004]本發(fā)明的離子與霍爾混合型電推力器，包括離子內(nèi)環(huán)1、霍爾外環(huán)2、陰極3和磁屏蔽結(jié)構(gòu)4 ;其中，離子內(nèi)環(huán)I采用直流離子推力器結(jié)構(gòu)；霍爾外環(huán)2采用穩(wěn)態(tài)等離子體的霍爾推力器結(jié)構(gòu)；離子內(nèi)環(huán)I與霍爾外環(huán)2為同心圓布局，霍爾外環(huán)2嵌套在離子內(nèi)環(huán)I外側(cè)；離子內(nèi)環(huán)I與霍爾外環(huán)2之間設(shè)有由永磁體材料制成的環(huán)形磁屏蔽結(jié)構(gòu)4 ;陰極3為空心陰極結(jié)構(gòu)，位于霍爾外環(huán)外側(cè)。
[0005]有益效果:
[0006]本發(fā)明提出的離子與霍爾混合推力器將直流離子推力器嵌套在穩(wěn)態(tài)等離子體結(jié)構(gòu)的霍爾推力器內(nèi)，并利用磁屏蔽使得離子內(nèi)環(huán)與霍爾外環(huán)磁場(chǎng)相互不受感染，陰極同時(shí)充當(dāng)離子內(nèi)環(huán)的“中和器”和霍爾外環(huán)的“陰極”，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易實(shí)現(xiàn)，離子內(nèi)環(huán)和霍爾外環(huán)均可以獨(dú)立工作，兼有離子推力器的比沖高、壽命長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)和霍爾推力器高功推比、高可靠?jī)?yōu)勢(shì)。
[0007]同時(shí)，與霍爾在內(nèi)、離子在外的混合型電推力器相比，本發(fā)明具有高精度和高功推比優(yōu)勢(shì)。這主要是根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定，本發(fā)明中內(nèi)環(huán)對(duì)應(yīng)為小型離子推力器，外環(huán)則對(duì)應(yīng)為大結(jié)構(gòu)霍爾推力器，因此，可充分實(shí)現(xiàn)離子內(nèi)環(huán)(小型離子推力器)的高精度優(yōu)勢(shì)，和霍爾外環(huán)(大結(jié)構(gòu)霍爾推力器)的大功推比優(yōu)勢(shì)。
【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明離子與霍爾混合型電推力器俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖2為本發(fā)明離子與霍爾混合型電推力器剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]其中，1-離子內(nèi)環(huán)，2-霍爾外環(huán)，3-陰極，4-磁屏蔽。
【具體實(shí)施方式】
[0011 ] 下面結(jié)合附圖并舉實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0012]本發(fā)明提供了一種離子與霍爾混合型電推力器，如圖1所示，主要包括離子內(nèi)環(huán)、霍爾外環(huán)、陰極和磁屏蔽結(jié)構(gòu)。其中，離子內(nèi)環(huán)采用直流離子推力器結(jié)構(gòu)；霍爾外環(huán)參照霍爾推力器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，采用穩(wěn)態(tài)等離子體結(jié)構(gòu)；離子內(nèi)環(huán)與霍爾外環(huán)為同心圓布局，霍爾外環(huán)嵌套在離子內(nèi)環(huán)外側(cè)；離子內(nèi)環(huán)與霍爾外環(huán)之間設(shè)有永磁體材料制成的環(huán)形磁屏蔽結(jié)構(gòu)；陰極選用空心陰極結(jié)構(gòu)，位于霍爾外環(huán)外側(cè)。
[0013]離子與霍爾混合型電推力器工作過程中，磁屏蔽可以實(shí)現(xiàn)離子內(nèi)環(huán)與霍爾外環(huán)磁場(chǎng)相互不受感染，陰極同時(shí)充當(dāng)離子內(nèi)環(huán)的“中和器”和霍爾外環(huán)的“陰極”，因此，離子內(nèi)環(huán)和霍爾外環(huán)均可以獨(dú)立工作。
[0014]綜上所述，以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種離子與霍爾混合型電推力器，其特征在于，包括:離子內(nèi)環(huán)(I)、霍爾外環(huán)(2)、陰極(3)和磁屏蔽結(jié)構(gòu)(4);其中，離子內(nèi)環(huán)(I)采用直流離子推力器結(jié)構(gòu)；霍爾外環(huán)(2)采用穩(wěn)態(tài)等離子體的霍爾推力器結(jié)構(gòu)；離子內(nèi)環(huán)(I)與霍爾外環(huán)(2)為同心圓布局，霍爾外環(huán)(2)嵌套在離子內(nèi)環(huán)(I)外側(cè)；離子內(nèi)環(huán)(I)與霍爾外環(huán)(2)之間設(shè)有由永磁體材料制成的環(huán)形磁屏蔽結(jié)構(gòu)⑷；陰極⑶為空心陰極結(jié)構(gòu)，位于霍爾外環(huán)外側(cè)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種離子與霍爾混合型電推力器。使用本發(fā)明能夠?qū)㈦x子和霍爾兩類推力器進(jìn)行有效結(jié)合，形成一體化設(shè)計(jì)，該推力器可充分繼承離子和霍爾兩類推力器的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明推力器包括離子內(nèi)環(huán)、霍爾外環(huán)、陰極和磁屏蔽結(jié)構(gòu)；其中，離子內(nèi)環(huán)采用直流離子推力器結(jié)構(gòu)；霍爾外環(huán)采用穩(wěn)態(tài)等離子體的霍爾推力器結(jié)構(gòu)；離子內(nèi)環(huán)與霍爾外環(huán)為同心圓布局，霍爾外環(huán)嵌套在離子內(nèi)環(huán)外側(cè)；離子內(nèi)環(huán)與霍爾外環(huán)之間設(shè)有由永磁體材料制成的環(huán)形磁屏蔽結(jié)構(gòu)；陰極為空心陰極結(jié)構(gòu)，位于霍爾外環(huán)外側(cè)。
【IPC分類】F03H1/00
【公開號(hào)】CN105003408
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510419185
【發(fā)明人】龍建飛, 張?zhí)炱? 陳娟娟, 楊樂
【申請(qǐng)人】蘭州空間技術(shù)物理研究所
【公開日】2015年10月28日
【申請(qǐng)日】2015年7月16日