[發明專利]一種減少推進劑溶解氣體對電弧推力器影響的結構有效

申請號：	202010350540.8	申請日：	2020-04-28
公開（公告）號：	CN111637028B	公開（公告）日：	2021-04-13
發明（設計）人：	仝穎剛;魏福智;姚兆普;胡大為;沈巖;陳健;夏繼霞;吳耀武	申請（專利權）人：	北京控制工程研究所
主分類號：	F03H1/00	分類號：	F03H1/00;B64G1/40
代理公司：	中國航天科技專利中心 11009	代理人：	茹阿昌
地址：	100080 ***	國省代碼：	北京;11
權利要求書：	查看更多	說明書：	查看更多
摘要：
搜索關鍵詞：	一種減少推進溶解氣體電弧推力影響結構
鉆瓜網技術展會專利詞庫專利權人專利榜在售專利公布日期熱門專利

【說明書】：

一種減少推進劑溶解氣體對電弧推力器影響的結構，包括阻尼器、電磁閥和燃氣發生器。阻尼器、電磁閥和燃氣發生器串聯密封連接。當電弧推力器工作時，液體推進劑在通道內流動，按流動方向，先經過第一通道，后經過第二通道，最后經過第三通道進入反應室，在反應室內轉換為燃氣，燃氣進入下游的電弧放電裝置。通道至少有一個毛細節流段；沿液體推進劑流動方向，從第一個毛細節流段的入口到通道的出口之間的毛細通道全部為毛細通道；電弧推力器內部推進劑液體的壓降全部分布在毛細通道內。本發明能夠顯著減少液體推進劑中溶解的氣體對電弧推力器的影響。

技術領域

本發明涉及一種電弧放電裝置，尤其是一種適用于衛星推進系統的電弧推力器。

背景技術

目前衛星在軌應用的電弧推進系統，大部分都采用表面張力貯箱存貯液體推進劑(例如無水肼)。表面張力貯箱中的擠壓氣體(一般為氦氣)會有一部分溶解在液體推進劑中，當液體推進劑在電弧推力器內部經歷節流減壓時，推進劑中溶解的部分擠壓氣體會析出，并在長時間工作過程中積累匯聚成大氣泡。當大氣泡通過電弧推力器時，會使電弧推力器內部放電區的推進劑質量流量大幅減少，導致電弧放電不穩定、電極燒蝕、推力突然變小和電弧熄滅等問題，制約電弧推力器的性能和壽命。

現有技術主要是在電弧推力器的液體推進劑流動通道上安裝氣泡攔截和蓄集裝置，利用表面張力原理將氣泡從液體推進劑中分離開，使不含氣泡的液體推進劑通過電弧推力器，攔截和蓄集的氣泡通過專用的旁路管道和閥門定期排放，或在電弧關閉狀態通過電弧推力器內部排出。這種方式雖然能減少氣泡的不利影響，但結構復雜，由于氣泡攔截容積的限制，需要定期排出氣泡，制約了電弧推力器的單次連續工作時長；排出氣泡時容易有部分液體推進劑一并排出，降低了推進劑的利用率；蓄集的大氣泡因為排氣不及時或受外界擾動，可能突破攔截裝置，嚴重危害電弧推力器的性能和壽命，不利于衛星的工程應用。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的上述不足，提供一種減少推進劑溶解氣體對電弧推力器影響的結構，解決氣泡導致的電極燒蝕等問題。

本發明的上述目的主要是通過如下技術方案予以實現的：

一種減少推進劑溶解氣體對電弧推力器影響的結構，包括：阻尼器、電磁閥和燃氣發生器；

阻尼器內部的流道作為第一通道，電磁閥內部的流道作為第二通道，燃氣發生器內部設置有反應室；電磁閥和燃氣發生器的反應室之間通過第三通道連接；阻尼器第一通道的入口連接外部液體推進劑管路；

阻尼器、電磁閥和燃氣發生器依次串聯，且兩兩之間的連接部位密封處理；

所述第一通道、第二通道和第三通道依次連通；

電弧推力器工作時，液體推進劑依次經過第一通道、第二通道和第三通道，最后進入反應室，液體推進劑在反應室內轉換為燃氣后進入下游的電弧放電裝置；

第一通道、第二通道和第三通道中的一個或多個流道內設置有毛細節流段；所述毛細節流段的個數大于或等于1；

將距離第一通道入口最近的毛細節流段的入口作為毛細流道起點，將第三通道的出口作為毛細流道終點，位于毛細流道起點和毛細流道終點之間的流道作為毛細通道；

所述毛細通道的最小截面積位于所述毛細節流段內部；所述毛細通道用于使液體推進劑的壓力沿流動方向降低；

電磁閥的銜鐵和閥座之間形成空腔，所述空腔與第二通道不連通，或所述空腔與第二通道連通且連通位置的狹縫寬度不大于0.1mm；銜鐵能夠相對閥座運動。