[發(fā)明專利]一種抑制擾動振蕩的高穩(wěn)定性電弧推力器系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010350532.3
• 申請日: 2020-04-28
• 公開（公告）號: CN111622910B
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 仝穎剛;沈巖;魏福智;胡大為;姚兆普;耿金越;陳健
• 申請（專利權(quán)）人: 北京控制工程研究所
• 主分類號: F03H1/00
• 分類號: F03H1/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 茹阿昌

1.一種抑制擾動振蕩的高穩(wěn)定性電弧推力器系統(tǒng)，其特征在于，包括：貯供系統(tǒng)(1)、節(jié)流器(2)和電弧推力器(3)；

貯供系統(tǒng)(1)內(nèi)部貯存有氣體工質(zhì)，節(jié)流器(2)內(nèi)部設(shè)置有流道，電弧推力器(3)內(nèi)部設(shè)置有噴管喉道(4)；

貯供系統(tǒng)(1)、節(jié)流器(2)和噴管喉道(4)之間串聯(lián)形成貫通的氣體工質(zhì)流動通道(5)；

貯供系統(tǒng)(1)輸出的氣體工質(zhì)先流過節(jié)流器(2)并被節(jié)流器(2)節(jié)流，然后流入電弧推力器(3)的噴管喉道(4)并參與放電，最后向外噴出；

所述節(jié)流器(2)的流阻大于噴管喉道(4)的流阻。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抑制擾動振蕩的高穩(wěn)定性電弧推力器系統(tǒng)，其特征在于：所述節(jié)流器(2)的節(jié)流功能通過其內(nèi)部流道的小孔(6)實現(xiàn)，小孔(6)的數(shù)量為一個或多個，所有小孔(6)的橫截面積之和小于噴管喉道(4)的橫截面積。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種抑制擾動振蕩的高穩(wěn)定性電弧推力器系統(tǒng)，其特征在于：節(jié)流器(2)小孔(6)的長徑比的取值范圍具體為：L/d＝0.5～3；其中，L為小孔(6)的軸線長度，d為小孔(6)的截面直徑。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種抑制擾動振蕩的高穩(wěn)定性電弧推力器系統(tǒng)，其特征在于：節(jié)流器(2)的流道包括依次設(shè)置的上游通道、小孔(6)和下游通道；

上游通道和小孔(6)之間、小孔(6)和下游通道之間均通過圓錐孔連接；所述圓錐孔的取值范圍為40°～180°；

上游通道、下游通道均為圓形通孔，上游通道的孔徑di大于小孔(6)孔徑d的4倍；下游通道的孔徑do大于小孔(6)孔徑d的4倍。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種抑制擾動振蕩的高穩(wěn)定性電弧推力器系統(tǒng)，其特征在于，小孔(6)的截面積A具體為：

如果P_e/P≤a，則

如果P_e/P＞a，則

其中，k是工質(zhì)氣體的絕熱指數(shù)，R是理想氣體常數(shù)；M為氣體工質(zhì)的摩爾質(zhì)量，C的取值范圍為0.8～0.95；為電弧放電裝置穩(wěn)態(tài)工作時的工質(zhì)氣體質(zhì)量流量，P為貯供系統(tǒng)(1)提供的氣體工質(zhì)總壓，T為貯供系統(tǒng)(1)提供的氣體工質(zhì)總溫，P_e為小孔(6)出口的氣體工質(zhì)靜壓，n為節(jié)流器(2)上的小孔(6)的數(shù)量；λ為氣體工質(zhì)在小孔(6)內(nèi)的速度系數(shù)，按下式求解，取正值解：

6.根據(jù)權(quán)利要求1～5任意之一所述的一種抑制擾動振蕩的高穩(wěn)定性電弧推力器系統(tǒng)，其特征在于：所述節(jié)流器(2)的材料為不銹鋼、高溫合金、鎢合金或鉬合金中任意的一種；節(jié)流器(2)與貯供系統(tǒng)(1)之間、節(jié)流器(2)與電弧推力器(3)之間均通過焊接或機械壓緊，使流動通道(5)的壁面無泄漏。