一种包括多个储气室的霍尔推进器的制作方法

本发明属于霍尔推进器技术领域，尤其涉及一种包括多个储气室的霍尔推进器。

背景技术

霍尔推进器是一种先进的电推进装置，其被广泛应用于卫星位置保持和姿态控制领域，并以其结构简单、高比冲、高效率等优点成为未来空间飞行器的首选推进装置。现有技术中的霍尔推进器由于气体推进剂在进入阳极前未对其气压和温度进行有效控制，从而一方面导致电离效果不理想，另一方面由于壁面温度过高从而易导致失磁现象，使得霍尔推进器装置的寿命大大降低。

技术实现要素：

为解决现有技术中的上述缺陷，为解决现有技术中的上述缺陷，本发明公开一种包括多个储气室的霍尔推进器，它是采用以下技术方案来实现的。

一种包括多个储气室的霍尔推进器，其特征在于：主要包括环状的电离通道、阳极和储气室，在该环状的电离通道内，穿过阳极并进入电离通道的气体推进剂受电离形成为离子颗粒，该离子颗粒经磁场的加速并排出；所述储气室也为环状，其用于从位于其底部的进气管接收推进剂并将推进剂储存于其内，以便于留存并缓冲进入该储气室的推进剂，所述壁面的温度和所述储气室内的气压取决于所述推进剂在所述储气室内的留存量和留存时间；所述储气室包括第一储气室和第二储气室，其中，所述第一储气室位于所述第二储气室的下方，后者紧邻所述阳极并且位于所述阳极的下方，从所述进气管放出的推进剂直接进入所述第一储气室并充满整个第一储气室；

所述第一储气室和第二储气室之间包括有一层环状的多孔致密薄膜，在所述第一储气室内气压达到一定阈值时，所述推进剂穿过所述多孔致密薄膜进入所述第二储气室；或者所述第一储气室和第二储气室之间设置一层中间板，该中间板也为环状结构，并且沿其环状中心线均匀分布有多个微小气孔，在每个所述微小气孔上均安装有气孔盖，控制器用于控制所述气孔盖的开闭，当所述第一储气室内的气压达到设定阈值时，则开启所述气孔盖使所述推进剂由所述微小气孔进入所述第二储气室；当所述推进剂进入并基本充满所述第二储气室时，则所述推进剂均匀穿过所述阳极，并进入电离通道完成电离并释放离子颗粒。

作为本技术的进一步改进，所述控制器根据推进剂在所述第一储存室内停留的时间长短来控制所述气孔盖的开闭，若温度传感器检测到所述壁面温度超过设定阈值时，则控制器控制气孔盖打开，以使所述推进剂充满所述第一储存室和所述第二储存室。

作为本技术的进一步改进，在所述第二储气室顶侧面还包括有出气口，出气盖可通过控制器控制其开闭；若所述推进剂已充满所述第一储气室和所述第二储气室的情况下，所述温度传感器依然检测到所述壁面温度过高而超过设定阈值时，则出气盖打开以释放部分或全部已升温的推进剂，同时从所述进气管排出新的推进剂以维持所述壁面温度处于可控范围之内；或者若所述第一储气室或第二储气室内的气压超过设定的气压阈值时，则也打开所述出气盖以释放部分或全部推进剂，以调整所述第一储气室和/或第二储气室内的气压。

作为本技术的进一步改进，当所述第一储气室和第二储气室之间包括有一层环状的多孔致密薄膜时，所述推进剂穿过所述多孔致密薄膜进入所述第二储气室的条件具体为在所述第一储气室内气压达到所述多孔致密薄膜的穿透度所允许的气压以上。

作为本技术的进一步改进，所述微小气孔的孔径优选为0.15-0.2mm。

采用本发明所述的技术方案及其改进的技术方案，使得气体推进剂在穿过阳极前位于储气室内的时间可控，并且根据其在储气室内的留存时间和留存量进而实现壁面温度和储气室内的气压的可控；进一步的，在第一储气室和第二储气室之间设置中间板或者多孔致密薄膜结构，实现气体推进剂在上述两个空间内的动态流动，为所述气体推进剂在穿过阳极前提供了充足的缓冲空间，降低流速的同时也提高了流阻，从而使进入阳极的推进剂均匀分布于所述电离通道内实现电离，提高了电离效率；同时，本发明在第一储气室设计进气管以及第二储气室设计出气口实现所述气体推进剂的换气过程，从而使得所述气体推进剂可根据需要实现动态调整，最终降低壁面温度的同时也大大提高了霍尔推进器的使用寿命。

附图说明

图1是现有技术的霍尔推进器结构示意图。

图2是本发明的霍尔推进器第一具体实施例示意图。

图3是本发明的霍尔推进器第二具体实施例示意图。

具体实施方式

本发明的具体实施例1如下：

一种包括多个储气室的霍尔推进器，其特征在于：主要包括环状的电离通道、阳极和储气室，在该环状的电离通道内，穿过阳极并进入电离通道的气体推进剂受电离形成为离子颗粒，该离子颗粒经磁场的加速并排出；所述储气室也为环状，其用于从位于其底部的进气管接收推进剂并将推进剂储存于其内，以便于留存并缓冲进入该储气室的推进剂，所述壁面的温度和所述储气室内的气压取决于所述推进剂在所述储气室内的留存量和留存时间；所述储气室包括第一储气室和第二储气室，其中，所述第一储气室位于所述第二储气室的下方，后者紧邻所述阳极并且位于所述阳极的下方，从所述进气管放出的推进剂直接进入所述第一储气室并充满整个第一储气室；

所述第一储气室和第二储气室之间包括有至少一层环状的多孔致密薄膜，在所述第一储气室内气压达到一定阈值时，所述推进剂穿过所述多孔致密薄膜进入所述第二储气室；当所述推进剂进入并基本充满所述第二储气室时，则所述推进剂均匀穿过所述阳极，并进入电离通道完成电离并释放离子颗粒。

所述多孔致密薄膜的孔间隙优选为0.1-1微米，并且该多孔致密薄膜可设置多层，以将所述储气室分隔为多个腔室，进一步对进入电离通道的推进剂实现留存量与留存时间上的缓冲。

本发明的具体实施例2如下：

一种包括多个储气室的霍尔推进器，其特征在于：主要包括环状的电离通道、阳极和储气室，在该环状的电离通道内，穿过阳极并进入电离通道的气体推进剂受电离形成为离子颗粒，该离子颗粒经磁场的加速并排出；所述储气室也为环状，其用于从位于其底部的进气管接收推进剂并将推进剂储存于其内，以便于留存并缓冲进入该储气室的推进剂，所述壁面的温度和所述储气室内的气压取决于所述推进剂在所述储气室内的留存量和留存时间；所述储气室包括第一储气室和第二储气室，其中，所述第一储气室位于所述第二储气室的下方，后者紧邻所述阳极并且位于所述阳极的下方，从所述进气管放出的推进剂直接进入所述第一储气室并充满整个第一储气室；

所述第一储气室和第二储气室之间设置一层中间板，该中间板也为环状结构，并且沿其环状中心线均匀分布有多个微小气孔，在每个所述微小气孔上均安装有气孔盖，控制器用于控制所述气孔盖的开闭，当所述第一储气室内的气压达到设定阈值时，则开启所述气孔盖使所述推进剂由所述微小气孔进入所述第二储气室；当所述推进剂进入并基本充满所述第二储气室时，则所述推进剂均匀穿过所述阳极，并进入电离通道完成电离并释放离子颗粒。

作为本技术的进一步改进，所述控制器根据推进剂在所述第一储存室内停留的时间长短来控制所述气孔盖的开闭，若温度传感器检测到所述壁面温度超过设定阈值时，则控制器控制气孔盖打开，以使所述推进剂充满所述第一储存室和所述第二储存室。

作为本技术的进一步改进，在所述第二储气室顶侧面还包括有出气口，出气盖可通过控制器控制其开闭；若所述推进剂已充满所述第一储气室和所述第二储气室的情况下，所述温度传感器依然检测到所述壁面温度过高而超过设定阈值时，则出气盖打开以释放部分或全部已升温的推进剂，同时从所述进气管排出新的推进剂以维持所述壁面温度处于可控范围之内；或者若所述第一储气室或第二储气室内的气压超过设定的气压阈值时，则也打开所述出气盖以释放部分或全部推进剂，以调整所述第一储气室和/或第二储气室内的气压。

作为本技术的进一步改进，当所述第一储气室和第二储气室之间包括有一层环状的多孔致密薄膜时，所述推进剂穿过所述多孔致密薄膜进入所述第二储气室的条件具体为在所述第一储气室内气压达到所述多孔致密薄膜的穿透度所允许的气压以上。

作为本技术的进一步改进，所述微小气孔的孔径优选为0.15-0.2mm。

以上所述实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。