[发明专利]一种脉冲等离子体推力器工质供给组件

说明书

本发明公开了一种脉冲等离子体推力器工质供给组件，具有结构简单，质量轻，力学性能高的特点，可与不同脉冲等离子体推力器完成集成组装，具有很高的普遍适用性：工质承载盒两侧设置多个腰形孔，并形成加强筋，在顶部盒口处设置加强筋连接盖，形成了一个镂空式桁架结构，减轻了重量，降低了阻尼，并提高了组件的力学可靠性；承载盒中心设置了约束槽，并且相应工质侧面设置耳片15，可置于约束槽内，从而实现了工质和弹簧上下、左右方向的约束，可有效保证弹簧稳定可靠地定向推动，以及工质稳定可靠地向前定向移动。

技术领域

本发明属于航天器推进技术领域，具体涉及一种脉冲等离子体推力器工质供给组件。

背景技术

脉冲等离子体推力器是一种由电容器储能，依靠火花塞诱导或者自持放电，在阳极和阴极电极间产生大电流电弧放电，使得工质电离成为等离子体，在自感电磁力和气动力作用下喷出产生推力的脉冲等离子体装置。以功率小、结构简单、轻质量、易于微小集成，特别适合用于微纳卫星姿态控制、轨道维持以及编队飞行等任务。

目前广泛应用的脉冲等离子体推力器典型的工质为聚四氟乙烯，工质持续稳定供给直接影响到推力器的性能。由此，承载并推动工质的供给组件则成为了推力器非常核心的元部件。由此，设计一款简单、通用、稳定可靠、与推力器易于集成的供给组件具有重要意义。

目前微脉冲等离子体常推力器常用的工质为聚四氟乙烯，对其产生推动力组件一般为恒力弹簧即卷簧为基础的供给组件，采用卷簧作为推进力的弹簧结构，虽然其弹力相对稳定，但该结构弹簧需要其他附件实现其固定，稳定性较差，不利于微小集成。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种脉冲等离子体推力器工质供给组件，具有结构简单，质量轻，力学性能高的特点。

一种脉冲等离子体推力器工质供给组件，包括螺旋弹簧1、工质承载盒3、火花塞7、阴极板11以及阳极板12；

所述工质承载盒3具有一个与推进器的工质6外形结构对应的空腔，用于放置工质6；所述工质6沿长度方向的一个端面上设有约束凸台9，沿宽度方向的两个端面上各设置有一个凸起的弧形耳片15；工质承载盒3的内壁上加工有与工质6弧形耳片15配合的弧形凹槽，定义为约束槽14；螺旋弹簧1的一端连接在所述约束凸台9上，另一端抵触在工质承载盒3一端的内壁上；工质承载盒3的另一端开口，开口上端设置阴极板11，火花塞7固定在阴极板11上，开口下端设置阳极板10；阳极板10的前端加工有支撑肩10；所述支撑肩10具有一个凸台，用于在工质6置于工质承载盒3内后卡住工质6的端部。

进一步的，所述工质承载盒3一端的内壁上加工有弹簧定位孔8，螺旋弹簧1根部安装在该弹簧定位孔8中。

进一步的，工质承载盒3的上端开口，并通过至少一个连接盖2对上端开口进行封盖。

较佳的，工质承载盒3材料采用聚酰亚胺。

较佳的，阴极板11和阳极板12材料均采用无氧铜。

较佳的，螺旋弹簧1采用弹簧钢。

进一步的，所述工质承载盒3两侧面分布有腰形孔。

进一步的，所述阴极板11和阳极板12分别通过阴极板接口4和阳极板接口5连接外部电源。

本发明具有如下有益效果：

本发明的一种脉冲等离子体推力器工质供给组件，具有结构简单，质量轻，力学性能高的特点，可与不同脉冲等离子体推力器完成集成组装，具有很高的普遍适用性：工质承载盒两侧设置多个腰形孔，并形成加强筋，在顶部盒口处设置加强筋连接盖，形成了一个镂空式桁架结构，减轻了重量，降低了阻尼，并提高了组件的力学可靠性。