[發明專利]一種磁性離子液體推力器

有效

• 申請號: 202010965665.1
• 申請日: 2020-09-15
• 公開（公告）號: CN112124635B
• 公開（公告）日: 2022-10-28
• 發明（設計）人: 王亞楠;任林淵;王永生;丁衛東
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: B64G1/40
• 分類號: B64G1/40;B64G1/10
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 覃婧嬋

本公開揭示了一種磁性離子液體推力器，包括：存儲單元、磁感應單元、供電單元和發射單元，所述發射單元包括多個數目相同的發射極基座、抽取電極、加速電極以及位于推力器外側的磁噴嘴；其中，所述存儲單元用于存儲磁性離子液體；所述磁感應單元產生磁感應力使得由存儲單元進入發射極基座的磁性離子液體表面形成尖峰；所述供電單元用于向所述發射極基座、抽取電極和加速電極提供電脈沖；所述抽取電極在電脈沖作用下使得所述磁性離子液體表面形成的尖峰向所述加速電極方向噴射離子和帶電液滴；所述加速電極在電脈沖作用下用于加速所述離子和帶電液滴向磁噴嘴方向運動；所述磁噴嘴用于將所述離子和帶電液滴噴射至推力器外產生推力。

技術領域

本公開涉及一種推力器，具體涉及一種磁性離子液體推力器。

背景技術

微納衛星是未來衛星發展的一個重要方向，微納衛星具有成本低、研制周期短、擴展能力強、發射方式靈活等優點，還能以多星組網或編隊方式飛行，執行更加復雜的空間任務。但是隨著微納衛星所執行任務復雜度的提高以及在軌設計壽命增長，必將需要相應的推進模塊完成其姿態控制及軌道保持任務。

現有電噴霧推進器的發射極通常采用常規機械手段加工制造。然而，傳統機械加工方法的加工精度受限，一般僅能達到亞微米量級。加工制造的二維針尖陣列或毛細管陣列的密度受到限制，這將影響到推力器最終產生的推力密度，使得制造的設備體積重量較大，不易進行陣列擴展，且集成度較低不易進行模塊化設計。并且所有這些結構的問題在于：無論是在制造、裝配和運輸過程中，還是在運行過程中，發射極都可能造成永久損壞。

發明內容

針對現有技術中的不足，本公開的目的在于提供一種磁性離子液體推力器，具有體積小、壽命長、推力精度高、輸出元沖量拓展能力強的特點。

為實現上述目的，本公開提供以下技術方案：

存儲單元、磁感應單元、供電單元和發射單元，所述發射單元包括多個數目相同的發射極基座、抽取電極、加速電極以及位于推力器外側的磁噴嘴；其中，

所述存儲單元用于存儲磁性離子液體；

所述磁感應單元產生磁感應力使得由存儲單元進入發射極基座的磁性離子液體表面形成尖峰；

所述供電單元用于向所述發射極基座、抽取電極和加速電極提供電脈沖；

所述抽取電極在電脈沖作用下使得所述磁性離子液體表面形成的尖峰向所述加速電極方向噴射離子和帶電液滴；

所述加速電極在電脈沖作用下用于加速所述離子和帶電液滴向磁噴嘴方向運動；

所述磁噴嘴用于將所述離子和帶電液滴噴射至推力器外產生推力。

優選的，所述發射極基座設有凹槽，所述凹槽中設有通孔，所述通孔與所述存儲單元相通。

優選的，所述磁感應單元包括永磁體或電磁鐵。

優選的，所述供電單元包括雙極性電源，所述雙極性電源通過電極端子分別與所述發射極基座、抽取電極和加速電極相連。

優選的，所述磁性離子液體包括摻雜有納米鐵磁性顆粒的室溫離子液體。

優選的，所述推力器還包括調節單元，用于調節所述磁感應單元與所述發射單元之間的距離。

優選的，所述調節單元包括位于所述磁感應單元和推力器底端的連接器，通過調整所述連接器的長度調節磁感應單元與發射單元之間的距離。

優選的，所述發射極基座的制備材料為具有一定強度并且無法被磁化的順磁性金屬，包括如下任一：金屬鋁和金屬鎂。

優選的，所述磁噴嘴為環形。

與現有技術相比，本公開帶來的有益效果為：