一种三级加速式等离子推进装置的制作方法

本实用新型涉及一种三级加速式等离子推进装置，属于等离子推进技术领域。

背景技术：

目前，随着人类空间活动以及深空探测活动的日益活跃，航天技术也随之产生巨大和迅猛发展，人类在空间的活动范围也越来越广阔，这就对航天器推进系统提出了更高的指标要求。航天器在太空飞行阶段进行姿态控制、南北位置保持、轨道机动和离轨等任务时空间推进系统为其提供动力。而空间推进技术一般可以分为化学推进和电推进，以及一些其它的推进技术，比如核能推进，太阳帆推进等技术。电推进与化学推进相比具有比冲高、寿命长、推力小且控制精度高的特点，因此电推进在空间推进领域的应用前景非常广阔。专利 CN201510035736.7公开了一种三级加速式螺旋波等离子体推进装置，是结合螺旋波等离子体自身的电势降加速离子的特点，采用旋转电场加速系统对等离子体进行二级加速，再通过电磁喷管进一步加速，形成三级加速效果，从而高效加速离子而产生推力。该方案中采用了两组以上的磁场或电场源，相互之间存在影响，在对等离子流体进行加速时可能引起湍流，从而降低加速效果。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种三级加速式等离子推进装置，具体技术方案是：

一种三级加速式等离子推进装置，包括加速管，设于加速管前端的等离子源，以及设于加速管后端的喷管，所述加速管沿外圆周设有电磁线圈，电磁线圈的后部设有石墨电极，喷管外圆周设有超导线圈，所述电磁线圈外部设有第一屏蔽层，石墨电极外部设有第二屏蔽层，超导线圈外部设有第三屏蔽层；所述第一屏蔽层和第三屏蔽层均为铁制壳体，所述第二屏蔽层为铝制壳体。

进一步的，所述第一屏蔽层为筒形壳体，筒形壳体前后两端均封闭，筒形壳体与电磁线圈之间存在间距。

进一步的，所述第二屏蔽层为矩形壳体，矩形壳体的前后两端均封闭，矩形壳体的内侧壁设有绝缘层。

进一步的，所述第三屏蔽层为锥形壳体，锥形壳体的前端封闭，后端开口。

本实用新型的有益点在于：本实用新型的三级加速式等离子推进装置在现有技术的基础上，针对磁场源和电场源设置相应的屏蔽层，减少各磁场源和电场源之间的相互影响，从而有利于形成稳定的轴向磁场和旋转电场，减少等离子流体的湍流现象，提高加速效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

如图1所示，一种三级加速式等离子推进装置，包括加速管，设于加速管前端的等离子源，以及设于加速管后端的喷管，所述加速管沿外圆周设有电磁线圈1，电磁线圈1的后部设有石墨电极3，喷管外圆周设有超导线圈5，所述电磁线圈1外部设有第一屏蔽层2，石墨电极3外部设有第二屏蔽层4，超导线圈5外部设有第三屏蔽层6；所述第一屏蔽层2和第三屏蔽层6均为铁制壳体，具体是采用软铁制壳体，软铁材料具有较好的磁屏蔽效果；所述第二屏蔽层2为铝制壳体，铝制壳体对电场具有良好的屏蔽效果。另外，与现有技术中的区别还在于，本实施例中的电磁线圈1采用沿加速管的径向设置的线圈单元，线圈单元与正弦交流电压源连接，从而产生旋转磁场，利用空间旋转的磁场来加速离子。

所述第一屏蔽层2为筒形壳体，筒形壳体前后两端均封闭，筒形壳体与电磁线圈之间存在间距。所述第二屏蔽层4为矩形壳体，矩形壳体的前后两端均封闭，矩形壳体的内侧壁设有绝缘层。绝缘层可采用陶瓷涂层，陶瓷涂层具有良好的绝缘效果，同时具有良好的耐高温性能。所述第三屏蔽层6为锥形壳体，锥形壳体的前端封闭，后端开口。

本实用新型的有益点在于：本实用新型的三级加速式等离子推进装置在现有技术的基础上，针对磁场源和电场源设置相应的屏蔽层，减少各磁场源和电场源之间的相互影响，从而有利于形成稳定的轴向磁场和旋转电场，减少等离子流体的湍流现象，提高加速效果。