[发明专利]一种多针微牛级胶质推力器

说明书

技术领域

本发明属于空间微小推力发动机技术领域，具体来说是一种多针微牛级胶质推力器。

背景技术

近年来，卫星的发展本着低成本、高可靠性、高精简、长寿命的原则，采用功能较为单一的微小卫星星座取代大型卫星执行综合空间任务。微小卫星的应用对推进系统提出新的要求：不仅是微冲量、微推力的苛刻要求，还包括对重量、体积、功率等参数的限制。采用微推进系统可以精确地改变卫星的位置和消除外部微小干扰，实现卫星星座定位等要求。胶质微推力器和FEEP是目前众多微推进系统中最具系统优势和代表性的应用方案。

国外相关科研机构及公司从上世纪90年代就重新展开了胶质微推力器的研究。虽然胶质推力器的设计都是基于电喷雾过程的物理现象，但推力器的结构参数如发射极的形式、发射极之间的距离、发射极与抽取极的距离、发射极的尺寸及推进器不同器件使用的材料对推进器性能的影响均未考虑在推进器的设计过程中或未做出详细报道。

就国内的相关技术而言，质谱仪、燃烧、材料合成等工业生产和科学应用均基于电喷雾过程，此方面的研究报道很多，但将电喷雾过程应用于微推进的研究单位较少，针对胶质推力器详细设计的文献尚未公开报道。

发明内容

本发明根据电喷雾工作原理，使用碘化钠甲酰胺等溶液作为推进剂，提供一种多针微牛级胶质推力器。

本发明采用内径为微米级的不锈钢毛细管作为发射极，使用石墨压环作为密封圈、不锈钢薄片做为抽取极和加速极，绝缘材料均采用聚四氟乙烯。所述的发射极均可用其他尺寸的毛细管替换，发射极到抽取极的距离、抽取极到加速极的距离均可自由调整。本发明对胶质微推进的研究及其他电喷雾应用有一定的参考意义。

本发明的一种多针微牛级胶质推力器，包括绝缘封套、套筒、过墙式接头、多通、毛细管路、绝缘基座、金属垫片、抽取极、加速极、绝缘垫片、绝缘套环、绝缘螺柱、发射极和导线。

所述的毛细管路其中一根与过墙式接头连接，并通过绝缘封套，连接于套筒内部的多通，多通上连接多根用于推进剂输出的毛细管路，可实现推进剂单路流入多路流出。用于输出的多路毛细管路分别与绝缘基座上的过墙式接头连接；每个过墙式接头的另一端连接发射极。所述的绝缘基座与发射极之间的过墙式接头上固定一个金属垫片，所述的金属垫片和过墙式接头均为金属材料，保证了导线与发射极的导通。

所述每个发射极对应一根毛细管路，并且数量可以根据推力器的性能需求进行设置。

所述的导线通过绝缘封套，并贯穿套筒后穿过绝缘基座，最后通过螺钉将导线两端固定在绝缘基座和绝缘封套上。

套筒为圆筒状，套筒底端固定连接绝缘封套，顶端通过绝缘螺柱固定连接绝缘基座，所述绝缘螺柱上顺序安装有螺母、抽取极、绝缘套环、加速极、绝缘垫片，最后通过螺母进行固定。

所述的抽取极与发射极之间的距离可通过绝缘螺柱上的螺母进行调节。

发射极与过墙式接头之间、毛细管路与过墙式接头之间、多通与毛细管路之间均设有石墨压环，来保证每组连接部件之间的良好密封。

所述的发射极为不锈钢毛细管。毛细管路及多通均使用采用非金属材料，保证了发射极与毛细管路的绝缘。

抽取极和加速极的间距可通过绝缘套环或绝缘垫片的数目来调节。

安装时，首先由定位销保证发射极、抽取极和加速极的同心，然后使用螺母将抽取极、加速极和绝缘套环固定，最后再卸掉定位销。

本发明的优点在于：

1、通过改变发射极内径、调节发射极和抽取极的间距，可以方便组成不同形式的推力器，实现推力器性能的不同调节方式；

2、通过增加或减少过墙式接头和发射极数量及替换多通实现不同数目发射极的推力器。

附图说明

图1为多针胶质推力器结构示意图；

图2为多针胶质推力器的套筒内部结构示意图。

图中：

1.绝缘封套        2.套筒            3.绝缘基座

4.金属垫片        5.抽取极          6.加速极

7.绝缘垫片        8.绝缘套环        9.绝缘螺柱

10.定位销         11.发射极         12.过墙式接头

13.螺母           14.导线           15.毛细管路

16.多通           17.石墨压环

具体实施方式

下面结合附图对本发明的多针微牛级胶质推力器进行详细说明。