[發(fā)明專利]一種用于空間吸氣式電推進系統(tǒng)的氣體捕集裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110480043.4
• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN113048031A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊超;孫泉華;黃河激;劉洪偉;肖雅彬
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院力學研究所
• 主分類號: F03H1/00
• 分類號: F03H1/00
• 代理公司: 北京和信華成知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 11390
• 代理人: 胡劍輝

1.一種用于空間吸氣式電推進系統(tǒng)的氣體捕集裝置，氣體捕集裝置捕集的氣體通過增壓存儲裝置(5)減速增壓，且增壓后的氣體由電推力器(6)為航天器提供合適的推力，其特征在于，所述氣體捕集裝置包括準直器主體(1)和氣體捕集裝置主體(3)，所述準直器主體(1)安裝在所述氣體捕集裝置主體(3)的入氣端；

所述準直器主體(1)為空心管狀的伸縮組件，所述準直器主體(1)的管道與空氣分子的流動方向平行，所述準直器主體(1)形成多條狹窄且長度可調(diào)的氣體捕集流道以增加氣體的捕集率；

所述準直器主體(1)與所述氣體捕集裝置主體(3)之間設(shè)有第一定向引導組件(2)，所述第一定向引導組件(2)通過引導所述準直器主體(1)收集到的氣體分子以定向流動的方式進入所述氣體捕集裝置主體(3)的內(nèi)部以增加氣體的捕集率；

所述氣體捕集裝置主體(3)與所述增壓存儲裝置(5)之間設(shè)有第二定向引導組件(4)，所述第二定向引導組件(4)通過引導所述氣體捕集裝置主體(3)內(nèi)收集到的氣體分子以定向流動的方式進入所述增壓儲存裝置(5)的內(nèi)部以增加氣體的捕集率。

2.根據(jù)權(quán)利要求1的一種用于空間吸氣式電推進系統(tǒng)的氣體捕集裝置，其特征在于：所述氣體捕集裝置主體(3)沿著氣體流動方向依次包括平行段(31)和收縮段(32)，所述平行段(31)與所述準直器主體(1)固定連接，所述第一定向引導組件(2)安裝在所述平行段(31)與所述準直器主體(1)之間，所述第一定向引導組件(2)通過逆向阻隔方式引導所述準直器主體(1)內(nèi)的空氣定向流動至所述平行段(31)；

所述收縮段(32)與所述增壓存儲裝置(5)連接，且所述第二定向引導組件(4)安裝在所述收縮段(32)與所述增壓存儲裝置(5)之間，所述第二定向引導組件(4)通過逆向阻隔方式引導所述收縮段(32)內(nèi)的空氣定向流動至所述增壓存儲裝置(5)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2的一種用于空間吸氣式電推進系統(tǒng)的氣體捕集裝置，其特征在于：所述準直器主體(1)的橫截面形狀與所述平行段(31)的橫截面形狀相同，所述準直器主體(1)的內(nèi)部通過至少一個第一隔板(7)分隔形成多個第一氣體捕集流道。

4.根據(jù)權(quán)利要求3的一種用于空間吸氣式電推進系統(tǒng)的氣體捕集裝置，其特征在于：所述第一定向引導組件(2)包括多個安裝在所述平行段(31)內(nèi)的第一分子泵，所述第一分子泵均分為兩組，兩組所述第一分子泵的安裝位置與所述準直器主體(1)形成的所述第一氣體捕集流道一一對應，且兩組所述第一分子泵分別按照等速反向的方式工作以降低對航天器飛行角速度的影響。

5.根據(jù)權(quán)利要求2的一種用于空間吸氣式電推進系統(tǒng)的氣體捕集裝置，其特征在于：所述收縮段(32)與所述第二定向引導組件(4)連接端的端部通過至少一個第二隔板(8)分割為多個端部截面積相同的第二氣體捕集流道，所述第二定向引導組件(4)包括多個安裝在所述收縮段(32)的所述第二分子泵，所述第二定向引導組件(4)對應的所述第二分子泵均分為兩組，且兩組所述第二分子泵分別對應安裝在所述第二氣體捕集流道內(nèi)，兩組所述第二分子泵分別按照等速反向的方式工作以降低空氣捕集對航天器飛行角速度的影響。

6.根據(jù)權(quán)利要求4的一種用于空間吸氣式電推進系統(tǒng)的氣體捕集裝置，其特征在于：所述準直器主體(1)為可伸縮且其內(nèi)部孔道均分分布的準直器，所述第一定向引導組件(2)包括多個布置在所述平行段(31)的第一分子泵，每個所述第一分子泵對應泵取的所述準直器的孔道數(shù)量相同，所有第一分子泵均分為兩組，且兩組所述第一分子泵分別按照等速反向的方式工作以降低空氣捕集對航天器飛行角速度的影響。