[發(fā)明專利]一種金屬絲爆增強(qiáng)型微毛細(xì)管脈沖等離子體推力器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010749023.8
• 申請日: 2020-07-30
• 公開（公告）號: CN111664070B
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王亞楠;韓若愚;任林淵;丁衛(wèi)東
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號: F03H1/00
• 分類號: F03H1/00
• 代理公司: 焦作加貝專利代理事務(wù)所(普通合伙) 41182
• 代理人: 馮新志

本發(fā)明提供一種金屬絲爆增強(qiáng)型微毛細(xì)管脈沖等離子體推力器。所述金屬絲爆增強(qiáng)型微毛細(xì)管脈沖等離子體推力器包括陽極噴嘴；毛細(xì)管腔體，所述毛細(xì)管腔體安裝在所述陽極噴嘴的一側(cè)；觸發(fā)電極，所述觸發(fā)電極設(shè)置在所述毛細(xì)管腔體上；陰極基座，所述陰極基座安裝在所述毛細(xì)管腔體遠(yuǎn)離所述陽極噴嘴的一側(cè)，所述陰極基座的中心位置開設(shè)有中孔；金屬絲，所述金屬絲的一端貫穿所述中孔并延伸至所述毛細(xì)管腔體內(nèi)。本發(fā)明提供的金屬絲爆增強(qiáng)型微毛細(xì)管脈沖等離子體推力器具有體積小、輸出元沖量可拓展范圍廣的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及微型電推力器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種金屬絲爆增強(qiáng)型微毛細(xì)管脈沖等離子體推力器。

背景技術(shù)

脈沖等離子體推力器是一種基于火花塞放電產(chǎn)生等離子體，由此引起主儲(chǔ)能電容放電形成電弧燒蝕推進(jìn)劑表面，汽化和分解的推進(jìn)劑在電磁力和氣動(dòng)力作用下噴出產(chǎn)生推力的脈沖等離子體裝置。脈沖等離子體推力器主要用于微納衛(wèi)星旋轉(zhuǎn)消除、軌道定位(軌道插入)、長期在軌(軌道維持)、軌道和位置調(diào)整、姿態(tài)控制、編隊(duì)飛行、卸軌等任務(wù)。隨著航天技術(shù)的不斷發(fā)展，電推進(jìn)技術(shù)愈益成為衡量相關(guān)衛(wèi)星平臺先進(jìn)性的標(biāo)志之一。微脈沖等離子體推力器可產(chǎn)生小而精確的離散化元沖量，滿足不同任務(wù)參數(shù)需求。隨著微型在軌時(shí)間的增長和執(zhí)行任務(wù)復(fù)雜度的增大，往往對其推進(jìn)系統(tǒng)總沖和元沖量調(diào)節(jié)范圍提出更高的要求。如何在保持推進(jìn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量輕，且高比沖等優(yōu)勢特點(diǎn)情況下，進(jìn)一步提高總沖，對于微脈沖等離子體推力器具有重要意義。

現(xiàn)有微型脈沖等離子體推力器通常需要半導(dǎo)體火花塞沿面放電觸發(fā)，外置觸發(fā)系統(tǒng)龐雜、且積碳等問題會(huì)限制火花塞受壽命，進(jìn)而影響系統(tǒng)壽命短暫；此外，現(xiàn)有脈沖等離子體推進(jìn)技術(shù)存在輸出元沖量小，范圍窄，總沖量低和效率底下等諸多問題。

因此，有必要提供一種新的金屬絲爆增強(qiáng)型微毛細(xì)管脈沖等離子體推力器解決上述技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供一種體積小、輸出元沖量拓展能力強(qiáng)的金屬絲爆增強(qiáng)型微毛細(xì)管脈沖等離子體推力器。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的金屬絲爆增強(qiáng)型微毛細(xì)管脈沖等離子體推力器包括：

陽極噴嘴；

毛細(xì)管腔體，所述毛細(xì)管腔體安裝在所述陽極噴嘴的一側(cè)；

觸發(fā)電極，所述觸發(fā)電極設(shè)置在所述毛細(xì)管腔體上；

陰極基座，所述陰極基座安裝在所述毛細(xì)管腔體遠(yuǎn)離所述陽極噴嘴的一側(cè)，所述陰極基座的中心位置開設(shè)有中孔；

金屬絲，所述金屬絲的一端貫穿所述中孔并延伸至所述毛細(xì)管腔體內(nèi)。

優(yōu)選的，所述毛細(xì)管腔體的兩端均設(shè)置有內(nèi)螺紋，所述陽極噴嘴和所述陰極基座上設(shè)置有外螺紋，所述陽極噴嘴、所述毛細(xì)管腔體和所述陰極基座通過螺紋緊密連接。

優(yōu)選的，所述觸發(fā)電極位于靠近陰極基座的位置，所述觸發(fā)電極與所述陰極基座間距為毫米量級，其間隙構(gòu)成觸發(fā)沿面。

優(yōu)選的，所述中孔內(nèi)安裝有金屬絲護(hù)套陶瓷管，所述金屬絲貫穿所述金屬絲護(hù)套陶瓷管。

優(yōu)選的，所述陰極基座的一側(cè)設(shè)有送絲機(jī)構(gòu)，所述送絲機(jī)構(gòu)與所述金屬絲相適配。

優(yōu)選的，所述毛細(xì)管腔體采用聚四氟乙烯材料。

優(yōu)選的，所述金屬絲的下端連接有金屬絲驅(qū)動(dòng)電路，所述金屬絲驅(qū)動(dòng)電路用于增強(qiáng)金屬絲的電爆炸效果。

優(yōu)選的，所述陰極基座的底側(cè)連接有陰極引線，所述陽極噴嘴的底側(cè)連接有陽極噴嘴引線，陰極引線和所述陽極噴嘴連接有同一個(gè)主放電電容。

優(yōu)選的，所述觸發(fā)電極的底側(cè)連接有觸發(fā)電極引線，所述觸發(fā)電極引線連接有觸發(fā)電路，形成沿面放電，實(shí)現(xiàn)毛細(xì)管腔體的穩(wěn)定觸發(fā)。