CN105003408B - 一种离子与霍尔混合型电推力器 - Google Patents

一种离子与霍尔混合型电推力器 Download PDF

Info

Publication number
CN105003408B
CN105003408B CN201510419185.4A CN201510419185A CN105003408B CN 105003408 B CN105003408 B CN 105003408B CN 201510419185 A CN201510419185 A CN 201510419185A CN 105003408 B CN105003408 B CN 105003408B
Authority
CN
China
Prior art keywords
hall
ion
outer shroud
thruster
inner ring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201510419185.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105003408A (zh
Inventor
龙建飞
张天平
陈娟娟
杨乐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lanzhou Institute of Physics of Chinese Academy of Space Technology
Original Assignee
Lanzhou Institute of Physics of Chinese Academy of Space Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lanzhou Institute of Physics of Chinese Academy of Space Technology filed Critical Lanzhou Institute of Physics of Chinese Academy of Space Technology
Priority to CN201510419185.4A priority Critical patent/CN105003408B/zh
Publication of CN105003408A publication Critical patent/CN105003408A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105003408B publication Critical patent/CN105003408B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03H—PRODUCING A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03H1/00—Using plasma to produce a reactive propulsive thrust
    • F03H1/0087—Electro-dynamic thrusters, e.g. pulsed plasma thrusters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)

Abstract

本发明公开了一种离子与霍尔混合型电推力器。使用本发明能够将离子和霍尔两类推力器进行有效结合，形成一体化设计，该推力器可充分继承离子和霍尔两类推力器的优点。本发明推力器包括离子内环、霍尔外环、阴极和磁屏蔽结构；其中，离子内环采用直流离子推力器结构；霍尔外环采用稳态等离子体的霍尔推力器结构；离子内环与霍尔外环为同心圆布局，霍尔外环嵌套在离子内环外侧；离子内环与霍尔外环之间设有由永磁体材料制成的环形磁屏蔽结构；阴极为空心阴极结构，位于霍尔外环外侧。

Description

一种离子与霍尔混合型电推力器
技术领域
本发明涉及航天技术和低温等离子体技术领域，具体涉及一种离子与霍尔混合型电推力器。
背景技术
电推力器具有高比冲、高可靠、长寿命等优点，是提升卫星有效载荷的重要途径，具有重要的航天应用价值。目前应用于空间的电推进主要为离子和霍尔两种类型。其中离子推力器具有比冲高、寿命长、功推比相对较低的特点，而霍尔类型推力器具有高功推比、高可靠、比冲相对较低的特点。目前的推进器选择是根据空间推进任务的需要选择离子电推力器或者是霍尔推力器，一经选定就不能再更改，导致其应用范围有限，或者采用多个推力器，增加了航天器的体积及重量，不利于卫星空间多任务的进行。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种离子与霍尔混合型电推力器，能够将离子和霍尔两类推力器进行有效结合，形成一体化设计，该推力器可充分继承离子和霍尔两类推力器的优点，可为我国未来卫星空间多任务实现一体化推进奠定基础。
本发明的离子与霍尔混合型电推力器，包括离子内环1、霍尔外环2、阴极3和磁屏蔽结构4；其中，离子内环1采用直流离子推力器结构；霍尔外环2采用稳态等离子体的霍尔推力器结构；离子内环1与霍尔外环2为同心圆布局，霍尔外环2嵌套在离子内环1外侧；离子内环1与霍尔外环2之间设有由永磁体材料制成的环形磁屏蔽结构4；阴极3为空心阴极结构，位于霍尔外环外侧。
有益效果：
本发明提出的离子与霍尔混合推力器将直流离子推力器嵌套在稳态等离子体结构的霍尔推力器内，并利用磁屏蔽使得离子内环与霍尔外环磁场相互不受感染，阴极同时充当离子内环的“中和器”和霍尔外环的“阴极”，结构简单，易实现，离子内环和霍尔外环均可以独立工作，兼有离子推力器的比冲高、寿命长优势和霍尔推力器高功推比、高可靠优势。
同时，与霍尔在内、离子在外的混合型电推力器相比，本发明具有高精度和高功推比优势。这主要是根据结构设计而定，本发明中内环对应为小型离子推力器，外环则对应为大结构霍尔推力器，因此，可充分实现离子内环(小型离子推力器)的高精度优势，和霍尔外环(大结构霍尔推力器)的大功推比优势。
附图说明
图1为本发明离子与霍尔混合型电推力器俯视结构示意图。
图2为本发明离子与霍尔混合型电推力器剖面结构示意图。
其中，1-离子内环，2-霍尔外环，3-阴极，4-磁屏蔽。
具体实施方式
下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
本发明提供了一种离子与霍尔混合型电推力器，如图1所示，主要包括离子内环、霍尔外环、阴极和磁屏蔽结构。其中，离子内环采用直流离子推力器结构；霍尔外环参照霍尔推力器结构设计，采用稳态等离子体结构；离子内环与霍尔外环为同心圆布局，霍尔外环嵌套在离子内环外侧；离子内环与霍尔外环之间设有永磁体材料制成的环形磁屏蔽结构；阴极选用空心阴极结构，位于霍尔外环外侧。
离子与霍尔混合型电推力器工作过程中，磁屏蔽可以实现离子内环与霍尔外环磁场相互不受感染，阴极同时充当离子内环的“中和器”和霍尔外环的“阴极”，因此，离子内环和霍尔外环均可以独立工作。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种离子与霍尔混合型电推力器，其特征在于，包括：离子内环(1)、霍尔外环(2)、阴极(3)和磁屏蔽结构(4)；其中，离子内环(1)采用直筒型直流离子推力器结构；霍尔外环(2)采用稳态等离子体的霍尔推力器结构；离子内环(1)与霍尔外环(2)为同心圆布局，霍尔外环(2)嵌套在离子内环(1)外侧；离子内环(1)与霍尔外环(2)之间设有由永磁体材料制成的环形磁屏蔽结构(4)；阴极(3)为空心阴极结构，位于霍尔外环外侧，阴极(3)同时为离子内环(1)的中和器和霍尔外环(2)的阴极。
CN201510419185.4A 2015-07-16 2015-07-16 一种离子与霍尔混合型电推力器 Active CN105003408B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510419185.4A CN105003408B (zh) 2015-07-16 2015-07-16 一种离子与霍尔混合型电推力器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510419185.4A CN105003408B (zh) 2015-07-16 2015-07-16 一种离子与霍尔混合型电推力器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105003408A CN105003408A (zh) 2015-10-28
CN105003408B true CN105003408B (zh) 2018-05-08

Family

ID=54376221

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510419185.4A Active CN105003408B (zh) 2015-07-16 2015-07-16 一种离子与霍尔混合型电推力器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105003408B (zh)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105390357B (zh) * 2015-10-29 2017-05-03 兰州空间技术物理研究所 一种环型离子推力器放电室
CN105736271B (zh) * 2016-02-16 2018-05-08 兰州空间技术物理研究所 一种小口径霍尔推力器
CN106438251B (zh) * 2016-11-09 2019-01-04 哈尔滨工业大学 新型空心阴极推力器
CN107191346A (zh) * 2016-11-21 2017-09-22 北京控制工程研究所 一种环形微弧阴极放电等离子体推进装置
CN106525311B (zh) * 2016-12-16 2019-01-04 哈尔滨工业大学 一种电推力器比冲测量方法及系统
CN107165794B (zh) * 2017-06-12 2019-10-01 北京航空航天大学 一种磁场可调的带磁屏蔽效应的低功率霍尔推力器
CN108275288B (zh) * 2017-12-19 2020-04-10 上海空间推进研究所 无毒双模式微推进系统及其工作方法
CN108317062A (zh) * 2017-12-22 2018-07-24 兰州空间技术物理研究所 一种混合推力器
CN108317061A (zh) * 2017-12-22 2018-07-24 兰州空间技术物理研究所 一种共用磁体的离子霍尔混合推力器
CN111852803B (zh) * 2020-07-27 2021-07-16 大连理工大学 一种基于分段阳极的混合效应环型离子推力器

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1418290A (zh) * 2000-03-22 2003-05-14 塔莱斯电子设备有限公司 等离子体加速器装置
US8468794B1 (en) * 2010-01-15 2013-06-25 The United States Of America As Represented By The Administrator Of National Aeronautics And Space Administration Electric propulsion apparatus
CN104632565A (zh) * 2014-12-22 2015-05-20 兰州空间技术物理研究所 一种霍尔推力器磁路结构

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2842261A1 (fr) * 2002-07-09 2004-01-16 Centre Nat Etd Spatiales Propulseur plasmique a effet hall

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1418290A (zh) * 2000-03-22 2003-05-14 塔莱斯电子设备有限公司 等离子体加速器装置
US8468794B1 (en) * 2010-01-15 2013-06-25 The United States Of America As Represented By The Administrator Of National Aeronautics And Space Administration Electric propulsion apparatus
CN104632565A (zh) * 2014-12-22 2015-05-20 兰州空间技术物理研究所 一种霍尔推力器磁路结构

Also Published As

Publication number Publication date
CN105003408A (zh) 2015-10-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105003408B (zh) 一种离子与霍尔混合型电推力器
CN104632565B (zh) 一种霍尔推力器磁路结构
NZ768826A (en) Lift fan position lock mechanism
IN2014DN08928A (zh)
CN103953517A (zh) 霍尔推进器改进装置
EP2945173A3 (en) Symmetrical electromagnetic actuator
US11486371B2 (en) Hall thruster with annular cathode
CN108111057A (zh) 一种多功能三方向压电-电磁耦合式换能器
CN108317061A (zh) 一种共用磁体的离子霍尔混合推力器
CN105736271B (zh) 一种小口径霍尔推力器
WO2016149082A1 (en) Hall thruster with exclusive outer magnetic core
CN109552669A (zh) 基于磁流体动力学卫星姿态控制执行机构的环形电磁结构
JP6693967B2 (ja) ホール効果スラスタ
JP2018503774A5 (zh)
CN109525092A (zh) 基于磁流体动力学卫星姿态控制执行机构的对称电磁结构
CN209149976U (zh) 一种真空灭弧室用装配限位模具
CN109639096B (zh) 一种直流形式转换器
Karadag et al. Numerical investigation of an external discharge Hall thruster design utilizing plasma-lens magnetic field
Kim et al. Rotor Design of Spoke Type Motor considering Demagnetization of Permanent Magnet
Kang et al. AFPM Generator Design for Improving Efficiency for a Small Wind Turbine
Wilder et al. Beyond 2D: Parallel Electric Fields and Dissipation in Guide Field Reconnectio
Raitses et al. Plume narrowing and suppression of low frequency oscillations in cylindrical Hall thrusters
Pigeon et al. Canadian Electric Propulsion Development: A Cylindrical Hall Thruster
Hwang et al. Design of a High Speed Switched Reluctance Motor with Soft Magnetic Composite Core
Goodrich et al. MMS Electric Field Observations of Electron-Scale Magnetic Holes in the Earth's Bursty Bulk Flow Braking Region

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant