[发明专利]电推进器工质供给装置以及电推进器

说明书

本发明公开了一种电推进器工质供给装置以及电推进器，所述电推进器工质供给装置包括工质储罐、加热装置、流量阀、第一管道以及第二管道；所述工质储罐的垂直剖面呈凹槽型，所述加热装置和所述流量阀设置在所述凹槽内，所述流量阀的进气口通过所述第一管道与所述工质储罐内部连通，所述流量阀的出气口通过所述第二管道与放电腔连通。本发明提供的电推进器工质供给装置以及电推进器，降低了电推进器的功耗，避免了蒸气易局部凝结的问题。

技术领域

本发明涉及航天电推进技术领域，具体涉及一种电推进器工质供给装置以及电推进器。

背景技术

随着航天推进技术的迅猛发展，利用工质气体电离后产生的离子或者等离子体喷射产生反推力的电推进技术，以其比冲高、携带方便、质量较轻等优点在微纳卫星的应用中逐渐占有一席之地。以离子推进和霍尔推进为代表的氙工质电推进技术发展较为成熟，推进系统采用高压气体推进剂贮存系统，存在贮存系统干重大、氙气储存密度低以及储罐体积大等问题。基于此，固态工质的推进技术开始发展，较为成熟的固态工质推进器主要有聚四氟乙烯脉冲等离子体推进技术和铟等工质的发射离子推进技术。目前，聚四氟乙烯脉冲等离子体推进技术的比冲和效率较低，发射离子推进技术比冲虽高，但金属离子通过的发射器通道容易阻塞。在这种情况下，以加热可升华或气化的固体材料(例如碘)的电推进技术成为了近几年来新的研究热点。这类电推进器普遍采用空心阴极或射频放电形式产生等离子体，无需高压推进剂储罐，因而引入塑料容器存储固体工质，储存系统干重大幅降低，且具有储存密度高、成本低、适应性强等优点，提升了卫星有效载荷和卫星推进系统使用寿命。

推进器工作时，固态工质升华或气化需要进行加热。现有技术中采用工质储罐、流量控制系统、工质储罐与流量控制系统之间的管路、流量控制系统与推进器之间的管路分别缠绕加热带的方式进行加热，这种加热方式加热线路长，因而存在功耗大、蒸气易局部凝结等问题。

发明内容

本发明所要解决的是采用现有的方式加热电推进器的固态工质存在功耗大、蒸气易局部凝结的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种电推进器工质供给装置，包括工质储罐、加热装置、流量阀、第一管道以及第二管道；

所述工质储罐的垂直剖面呈凹槽型，所述加热装置、所述流量阀、所述第一管道以及所述第二管道设置在所述凹槽内，所述流量阀的进气口通过所述第一管道与所述工质储罐内部连通，所述流量阀的出气口通过所述第二管道与放电腔连通。

可选的，所述工质储罐侧壁的水平剖面为圆形或者正多边形。

可选的，所述工质储罐侧壁为耐热塑料壳体。

可选的，所述凹槽侧壁为导热金属壳体。

可选的，所述加热装置为紧密贴合在所述凹槽侧壁上的薄膜电加热片。

可选的，所述凹槽侧壁的水平剖面为正多边形。

可选的，所述电推进器工质供给装置还包括设置在所述工质储罐内部、均匀分布在所述凹槽四周的至少两个自动推进结构；

所述自动推进结构包括弹性件和分隔件，所述弹性件的一端固定在所述工质储罐侧面，所述弹性件的另一端抵接固体工质一侧，所述分隔件的一端固定在所述凹槽侧面，所述分隔件的另一端抵接所述固体工质另一侧。

可选的，所述弹性件、所述分隔件以及所述凹槽侧壁的水平剖面的中心点位于同一水平直线上。

可选的，所述凹槽的中心线、所述第一管道的中心线以及所述第二管道的中心线重合。

本发明还提供一种电推进器，包括放电腔以及上述电推进器工质供给装置。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：