[其他]具有推力調制的靜電離子推進器的宇宙飛行器及其有關方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 88102177
• 申請日: 1988-04-21
• 公開（公告）號: CN88102177A
• 公開（公告）日: 1988-11-02
• 發(fā)明（設計）人: 查奧恩靳·A·杜雷安;波斯奇爾·羅博特·L
• 申請（專利權）人: 休斯航空公司
• 主分類號: B64G1/10
• 分類號: B64G1/10;B64G1/40;B64G1/24;F03H1/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 趙蓉民

1、一個具有推力調制的靜電離子推進器，包括：

提供氣體推進劑的裝置；

所述氣體推進劑的離子化以產生等離子體的裝置；

容納所述等離子體的裝置；

一個離子抽出組件用以從所述等離子體中抽出一束帶正電的離子束；

所述抽出組件包括一個屏柵極及一個加速極，所述屏柵極是布置在所述加速極及等離子體之間的；以及

關于所述屏柵極及加速極的電勢的互補調制的電壓控制裝置使得在其間維持一個基本恒定的電勢差；

因此，對所述離子推進器的推力進行調制時，可保持相對恒定的離子束流。

2、權利要求1的靜電推進器，其特征在于所述屏柵極其電勢保持與所述等離子體容納裝置的電勢相等，且所述電勢范圍是在約300伏到750伏之間，并且其特征在于所述加速極電壓是保持在-750伏到-300伏之間，從而使所述屏柵極與所述加速極之間的恒定電勢差約為+1050伏。

3、權利要求1的靜電離子推進器，其特征在于所述氣體推進劑是氙。

4、權利要求1的靜電離子推進器，其特征在于所述離子抽出組件進而包括一個減速極，該減速極是布置在所述加速極的與屏柵極相對的一側。

5、權利要求4的靜電離子推進器，其特征在于所述離子抽出組件的每個極都是格柵極且包括有許多孔，使得在鄰近格柵的相應孔之間的離子束通道是對正的。

6、權利要求5的靜電離子推進器，其特征在于所述離子抽出組件從所述等離子體容納裝置看其形狀是凹面。

7、權利要水1的靜電離子推進器，其特征在于所述離子化裝置包括一個為提供熱離子的陰極，一個為了加速所述熱離電子達到足夠的速度以使所述氣體推進劑離子化的陰極，和為了加長所述熱離電子運行軌道的磁容納裝置。

8、權利要求1的靜電離子推進器，進而還包括一個中性室，用以提供一束電子以使由所述等離體抽出后的帶正電荷的所述離子束中性化。

9、一個雙旋轉穩(wěn)定宇宙飛行器，包括：

一個標準旋轉轉子;

一個標準反旋轉合;

一個靜電離子推進器，它布置在所述轉子上并偏離該轉子的旋轉軸一定距離，用以提供軸向推力;

所述離子推進器是推力調制的，以使所述推進器在所述轉子每旋轉一周的一部分時間里提供一個高推力值而在每一轉的另一部分時間里提供一個低推力值，同時由所述推進器排出的離子束流基本上保持恒定。

10、權利要求9的雙旋轉穩(wěn)定宇宙飛行器，其特征在于所述宇宙飛行器的質量中心是位于偏離所述轉子旋轉軸一定距離處，且其特征在于所述離子推進發(fā)動機的推力能按一定方式調制，使按旋轉周期平均的推力方向通過所述宇宙飛行器的質量中心。

11、權利要求9的雙旋轉穩(wěn)定宇宙飛行器，其特征在于所述宇宙飛行器的姿態(tài)控制是由所述離子推進器的推力調制而提供的，所述推力調制能產生一個繞垂直于所述旋轉軸線的宇宙飛行器某一軸線的凈扭矩。

12、靜電離子推進器包括離子抽出組件的工作運行方法，該抽出組件具有一個屏柵極及一個加速極，所述方法包括下述步驟：

提供基本恒定的氣體推進劑流給離子化室;

將所述氣體推進劑離子化以產生帶有正電荷離子及帶有負電荷電子的等離子體;

用所述離子抽出組件以在屏柵極上維持有正電壓并在加速極上維持有負電壓的辦法而從所述等離子體中抽出一束正電離子束;以及

在預先確定的界限之間調制上述屏柵極及加速極的電壓，同時維持該兩極之間的電壓差基本上恒定;

此完成推力調制而同時維持離子束流基本上恒定。

13、權利要求12的方法，其特征在于所述離子推進器是按排在一個旋轉穩(wěn)定衛(wèi)星上且進而還包括為所述電壓調制而產生一定波形的步驟，以提供一個予定的在衛(wèi)星旋轉頻率下的付里葉推力幅值及相位分量。

14、一個靜電離子推進器，包括：

產生等離子體的裝置;

從所述等離子體中抽出帶電離子束的裝置;以及

控制所述離子束速度的裝置，在該速度下所述帶電離子從所述推進器中排出。