CN112628099A - 一种高功率离子推力器羽流屏蔽外壳及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及航天电推进技术领域,具体而言,涉及一种高功率离子推力器羽流屏蔽外壳及其制作方法,包括外壳本体以及隔离防护网,其中:外壳本体上阵列设置有多组出气孔,环绕每组出气孔的四周设置有定位印记;隔离防护网平铺覆盖在外壳本体上,隔离防护网的边缘与定位印记重合。本发明结构设计简单,安装方便,经济,能够有效消除高功率离子推力器外壳放电且散热良好,保证高功率离子推力器工作稳定性,使推力器的控制单元能够稳定可靠的输出,提升了离子推力器在轨的可靠性以及使用寿命。
Description
技术领域
本申请涉及航天电推进技术领域,具体而言,涉及一种高功率离子推力器羽流屏蔽外壳及其制作方法。
背景技术
高功率离子推力器外壳与内腔之间存在高达1450V的电压,且离子推力器放电室与外壳为非完全密封腔体,极少数放电室等离子体电子会逃离放电室进入外壳与放电室间腔体中,或中和器发射电子通过外壳进入外壳与放电室间腔体中,这些电子在外壳表面积累,积累到一定程度时,在高电压作用下发生绝缘层击穿放电,同时高功率下离子推力器不能很好的散热,如果不研制一种可以消除离子推力器外壳放电且散热良好的外壳,其频繁的放电和高温环境会严重影响离子推力器工作稳定性,同时影响其配套单机PPU、控制单元稳定可靠输出,同时也严重离子推力器长寿命的实现。
发明内容
针对背景技术中存在的问题,本发明提供了一种高功率离子推力器羽流屏蔽外壳及其制作方法,可以消除离子推力器外壳非预期放电,提高离子推力器高功率工作下的散热速率。
本申请提供了一种高功率离子推力器羽流屏蔽外壳,包括外壳本体以及隔离防护网,其中:外壳本体上阵列设置有多组出气孔,环绕每组出气孔的四周设置有定位印记;隔离防护网平铺覆盖在外壳本体上,隔离防护网的边缘与定位印记重合。
进一步的,外壳本体的材料为SUS304不锈钢,厚度为0.3-0.5mm。
进一步的,隔离防护网的材料为SUS304不锈钢,采用规格为430目-500目的荷兰斜纹。
进一步的,出气孔的直径为15-20mm。
进一步的,外壳本体上还设置有多组腰形孔。
此外,本申请还提供了一种制作高功率离子推力器羽流屏蔽外壳的方法,包括如下步骤:步骤1:选用材料为SUS304不锈钢,厚度为0.3-0.5mm的板作为外壳本体;步骤2:在外壳本体上阵列开设多组直径为15-20mm的圆形出气孔;步骤3:在每组出气孔的周围雕刻出环形定位印记;步骤4:选用材料为SUS304的不锈钢,编织出规格为430目-500目的荷兰斜纹作为隔离防护网;步骤5:将隔离防护网平铺覆盖在外壳本体上,使隔离防护网的边缘与环形定位印记重合,将隔离防护网通过电子束焊接的方法点焊在外壳本体上;步骤6:随后在外壳本体上开设多组腰形孔;步骤7:将平铺的外壳本体卷曲成圆筒状,用螺钉穿过多组腰形孔,将其固定装配在高功率离子推力器上。
本发明提供的一种高功率离子推力器羽流屏蔽外壳及其制作方法,具有以下有益效果:
本发明结构设计简单,安装方便,经济,能够有效消除高功率离子推力器外壳放电且散热良好,保证高功率离子推力器工作稳定性,使推力器的控制单元能够稳定可靠的输出,提升了离子推力器在轨的可靠性以及使用寿命。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解,使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
图1为本申请高功率离子推力器羽流屏蔽外壳与高功率离子推力器的安装示意图;
图2为本申请高功率离子推力器羽流屏蔽外壳的结构示意图;
图3为本申请高功率离子推力器羽流屏蔽外壳的外壳本体结构示意图;
图4为本申请高功率离子推力器羽流屏蔽外壳的隔离防护网的结构示意图
图中:1-外壳本体、2-隔离防护网、3-出气孔、4-定位印记、5-腰形孔。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请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申请一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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,都应当属于本申请保护的范围。
如图1至图4所示,本申请提供了一种高功率离子推力器羽流屏蔽外壳,包括外壳本体1以及隔离防护网2,其中:外壳本体1上阵列设置有多组出气孔3,环绕每组出气孔3的四周设置有定位印记4;隔离防护网2平铺覆盖在外壳本体1上,隔离防护网2的边缘与定位印记4重合。
具体的,本申请实施例提供的高功率离子推力器羽流屏蔽外壳环绕高功率离子推力器设置,主要用于消除高功率离子推力器外壳的非预期放电,并且能够提高高功率离子推力器工作下的散热速率。外壳本体1一方面用于和高功率离子推力器固定装配,另一方面用于对隔离防护网2的框架进行支撑。隔离防护网2为等离子隔离防护网。出气孔3主要用于排出高功率离子推力器内腔的气体,出气孔3的数量及组别可以根据高功率离子推力器的实际情况进行设置。定位印记4环绕每组出气孔3设置,主要用于固定焊接隔离防护网2,隔离防护网2通过定位印记4平铺焊接在外壳本体1上,隔离防护网2整体覆盖住出气孔3。
进一步的,外壳本体1的材料为SUS304不锈钢,厚度为0.3-0.5mm。外壳本体1的材料选择SUS304不锈钢,主要了为了和隔离防护网2能够焊接,机械加工性能好,韧性好,方便卷曲安装在高功率离子推力器的外部。综合考虑高功率离子推力器内部热量的散发,零件的强度,可加工性和可卷曲安装的可行性,厚度优选设置在0.3-0.5mm。
进一步的,隔离防护网2的材料为SUS304不锈钢,采用规格为430目-500目的荷兰斜纹。采用此种规格的荷兰斜纹,主要为了羽流屏蔽,防止等离子体电子进入,并且能够保证高功率离子推力器中的气体能够顺利排出,阻止电子在外壳表面的积累,消除在高电压作用下外壳发生击穿放电的情况。
进一步的,出气孔3的直径为15-20mm。出气孔主要起到出气和支撑隔离防护网的作用,直径设置在15-20mm,主要是由于隔离防护网2安装时,在离子推力器外壳本体1现有尺寸下,如果开孔区域太小,不能有效及时的出气,太大会造成焊接在上面的隔离防护网2起皱,不能有效的固定焊接,同时也需要考虑散热,减重等实际情况。出气孔向外排放的气体主要包括离子推力器放电室不能完全密封出来的工质氙气和零件本身在高真空,高温下散发的杂质气体。
进一步的,外壳本体1上还设置有多组腰形孔5。腰形孔5分别设置在外壳本体1的上下两侧,主要用于和高功率离子推力器进行装配连接,安装时,外壳本体1会卷曲成圆筒状,并使用螺钉穿过多组腰形孔5与高功率离子推力器连接,最终固定装配在高功率离子推力器上。
此外,本申请还提供了一种制作高功率离子推力器羽流屏蔽外壳的方法,包括如下步骤:步骤1:选用材料为SUS304不锈钢,厚度为0.3-0.5mm的板作为外壳本体1;步骤2:在外壳本体1上阵列开设多组直径为15-20mm的圆形出气孔3;步骤3:在每组出气孔3的周围雕刻出环形定位印记4;步骤4:选用材料为SUS304的不锈钢,编织出规格为430目-500目的荷兰斜纹作为隔离防护网2;步骤5:将隔离防护网2平铺覆盖在外壳本体1上,使隔离防护网2的边缘与环形定位印记4重合,将隔离防护网2通过电子束焊接的方法点焊在外壳本体1上;步骤6:随后在外壳本体1上开设多组腰形孔5;步骤7:将平铺的外壳本体1卷曲成圆筒状,用螺钉穿过多组腰形孔5,将其固定装配在高功率离子推力器上。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化,凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种高功率离子推力器羽流屏蔽外壳,其特征在于,包括外壳本体以及隔离防护网,其中:
所述外壳本体上阵列设置有多组出气孔,环绕每组出气孔的四周设置有定位印记;
所述隔离防护网平铺覆盖在所述外壳本体上,所述隔离防护网的边缘与所述定位印记重合。
2.如权利要求1所述的高功率离子推力器羽流屏蔽外壳,其特征在于,所述外壳本体的材料为SUS304不锈钢,厚度为0.3-0.5mm。
3.如权利要求1所述的高功率离子推力器羽流屏蔽外壳,其特征在于,所述隔离防护网的材料为SUS304不锈钢,采用规格为430目-500目的荷兰斜纹。
4.如权利要求1所述的高功率离子推力器羽流屏蔽外壳,其特征在于,所述出气孔的直径为15-20mm。
5.如权利要求1所述的高功率离子推力器羽流屏蔽外壳,其特征在于,所述外壳本体上还设置有多组腰形孔。
6.一种制作权利要求1-5任一项所述的高功率离子推力器羽流屏蔽外壳的方法,包括如下步骤:
步骤1:选用材料为SUS304不锈钢,厚度为0.3-0.5mm的板作为外壳本体;
步骤2:在外壳本体上阵列开设多组直径为15-20mm的圆形出气孔;
步骤3:在每组出气孔的周围雕刻出环形定位印记;
步骤4:选用材料为SUS304的不锈钢,编织出规格为430目-500目的荷兰斜纹作为隔离防护网;
步骤5:将隔离防护网平铺覆盖在外壳本体上,使隔离防护网的边缘与环形定位印记重合,将隔离防护网通过电子束焊接的方法点焊在外壳本体上;
步骤6:随后在外壳本体上开设多组腰形孔;
步骤7:将平铺的外壳本体卷曲成圆筒状,用螺钉穿过多组腰形孔,将其固定装配在高功率离子推力器上。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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