[发明专利]基于空间原子氧的无燃料航天器推进系统及推进方法

摘要

一种基于空间原子氧的无燃料航天器推进系统，包括两端开口的推进装置外筒、原子氧收集装置设置在向前推进的外筒前端，通过磁约束装置与射频发生装置和离子回旋波加热装置密封连接，离子回旋波加热装置内的螺旋波放电氧等离子体入口和出口处分别设置有另一磁约束装置，原子氧收集装置对进入推进装置外筒前端的空间原子氧进行增压，增压后的空间原子氧在射频发生装置段以螺旋波放电方式进行电离，在离子回旋波加热装置内使电离后的氧等离子体中的氧离子的动能增加，通过调整离子回旋波加热装置内的磁约束装置改变喷出口处的磁场位型，使氧离子的周向运动转变为平行运动，氧离子喷出所述喷出口后为航天器提供推进力。与传统的携带燃料的电推进技术相比，利用空间环境粒子的无燃料推进系统无需携带工质，并可以实现航天器在轨全寿命周期工作。

主权项

一种基于空间原子氧的无燃料航天器推进系统，包括两端开口的推进装置外筒、依次设置在推进装置外筒内部的原子氧收集装置、射频发生装置和离子回旋波加热装置，原子氧收集装置设置在向前推进的推进装置外筒的前端，其依次通过磁约束装置分别与射频发生装置和离子回旋波加热装置密封连接，离子回旋波加热装置内的螺旋波放电氧等离子体入口和出口处分别设置有另一磁约束装置，原子氧收集装置对航天器前行过程中进入推进装置外筒前端的空间原子氧进行增压，增压后的空间原子氧在射频发生装置段以螺旋波放电方式进行电离，在离子回旋波加热装置内使电离后的氧等离子体中的氧离子吸收离子回旋波的能量引起其动能增加，通过调整离子回旋波加热装置内的磁约束装置改变喷出口处的磁场位型，使氧离子的周向运动转变为平行运动，氧离子喷出所述喷出口后为航天器提供推进力。