[发明专利]霍尔推力器导热支架及含有该支架的霍尔推力器

说明书

霍尔推力器导热支架及含有该支架的霍尔推力器，涉及霍尔推力器的散热结构。本发明是为了解决现有高比冲高功率霍尔推力器热稳定性差的问题。本发明所述的霍尔推力器导热支架，包括长度相同且同轴内外嵌套设置的两个圆筒，两个圆筒的同一端通过底板相连，底板上设有多个通孔，两个圆筒的筒壁上均开有多条一端开口且另一端封闭的缝隙，多条缝隙沿所在圆筒周向均匀排布、且缝隙走向与所在圆筒轴向相同，缝隙的开口端与所在圆筒的开口端贯通。本发明将大部分壁面沉积热流传导至霍尔推力器散热能力较强的外部构件上，减小霍尔推力器内部磁路热量沉积，并增强其整体散热能力，最终提高霍尔推力器的整体热稳定性。

技术领域

本发明属于霍尔推力器，尤其涉及霍尔推力器陶瓷散热结构。

背景技术

霍尔推力器作为已经在轨应用的电推进装置之一，其工作热稳定性是目前受广泛关注的核心问题。霍尔推力器放电通道内的离子在电场加速运动喷出并产生推力的过程中，部分离子会与放电通道壁面产生相互作用，即离子溅射到壁面上，产生能量损耗。这部分损耗的能量主要以热能形式沉积在放电通道壁面出口段，壁面热沉积功率可达到总功率的20％～30％。同时，随着大功率高比冲的航天任务需求的提升，要求霍尔推力器工作在更高的放电电压以及功率密度下，这更加加剧了霍尔推力器壁面热沉积问题，导致了整体散热能力降低，霍尔推力器的整体热稳定性差。

发明内容

本发明是为了解决现有高比冲高功率霍尔推力器热稳定性差的问题，现提供霍尔推力器导热支架及含有该支架的霍尔推力器。

霍尔推力器导热支架，包括长度相同且同轴内外嵌套设置的两个圆筒，两个圆筒的同一端通过底板相连，底板上设有多个通孔，两个圆筒的筒壁上均开有多条一端开口且另一端封闭的缝隙，多条缝隙沿所在圆筒周向均匀排布、且缝隙走向与所在圆筒轴向相同，缝隙的开口端与所在圆筒的开口端贯通。

上述两个圆筒的开口端设有出口段，出口段包括两个长度相同且同轴内外嵌套设置的两个短圆筒，两个短圆筒同轴，出口段的一端与两个圆筒的开口端相连，两个短圆筒之间的距离大于两个圆筒之间的距离，缝隙贯通出口段的两端。

含有上述霍尔推力器导热支架的霍尔推力器，霍尔推力器导热支架包覆在霍尔推力器放电通道外部。

本发明的有益效果：

针对高比冲高功率霍尔推力器的热稳定问题，本发明提出了霍尔推力器导热支架的热结构设计方案来优化霍尔推力器内部热传导过程，将大部分壁面沉积热流传导至霍尔推力器散热能力较强的外部构件上，减小霍尔推力器内部磁路热量沉积，并增强其整体散热能力，最终提高霍尔推力器的整体热稳定性。

附图说明

图1为本发明所述霍尔推力器导热支架的三维视图；

图2为本发明所述霍尔推力器导热支架的主视图；

图3为图2的A-A向视图；

图4为本发明所述霍尔推力器导热支架安装在霍尔推力器上的位置示意图；

图5为霍尔推力器使用导热支架后的热流方向示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：参照图1至图3具体说明本实施方式，本实施方式所述的霍尔推力器导热支架，包括长度相同且同轴内外嵌套设置的两个圆筒，两个圆筒的长度均为70mm。两个圆筒的同一端通过底板相连，底板为环形，底板上设有沿其周向均匀排布的多个通孔。

具体的，位于内侧的圆筒外径与底板内径相同，该圆筒一端与底板内环相连，位于外侧的圆筒内径与底板外径相同，该圆筒一端与底板外环相连。