[发明专利]超低轨可变推力吸气式磁等离子体推力器

权利要求书

1.超低轨可变推力吸气式磁等离子体推力器，其特征在于，包括：

吸气道，位于推力器的首端，设有进气口与出气口，用于对稀薄空气进行压缩并将其吸入推力器；

放电腔，位于推力器的尾端并与出气口连通，由阴极体、阳极体与电源组成，所述阴极体、阳极体均与电源电性相连，用于将压缩后的稀薄空气电离成等离子体并在电场的作用下将等离子体加速喷出，所述放电腔内设有加速磁场；

限流阀，位于吸气道与放电腔之间，所述限流阀的进气端与出气口连通，所述限流阀的出气端与放电腔连通，用于控制进入放电腔的压缩空气团的质量流量。

2.根据权利要求1所述超低轨可变推力吸气式磁等离子体推力器，其特征在于，还包括分流器，所述分流器位于限流阀与放电腔之间；

所述阴极体与阳极体均为空心柱状结构，所述阴极体位于阳极体的空腔内，所述阴极体外壁与阳极体内壁之间围成环形腔，所述放电腔由环形腔以及阳极体中剩余的空腔组成，所述阳极体的外壁上环绕有磁线圈，所述加速磁场由磁线圈生成；

所述分流器的一端设有分流进口，所述分流器的另一端设有第一分流出口以及环绕在第一分流出口周围的第二分流出口，所述第一分流出口、第二分流出口均通过分流器内的分流结构与分流进口连通；

所述分流进口与限流阀的出气端连通，所述第一分流出口与阴极体的空腔连通，所述第二分流出口与环形腔连通。

3.根据权利要求1所述超低轨可变推力吸气式磁等离子体推力器，其特征在于，所述电源包括：

点火电路，与阴极体、阳极体电性相连以用于对放电腔内的进行点火操作；

主放电电路，与阴极体、阳极体电性相连以用于向放电腔提供电场。

4.根据权利要求3所述超低轨可变推力吸气式磁等离子体推力器，其特征在于，所述点火电路包括：

第一充电电源，用于为第一电容充电；

第一电容，包括第一端子与第二端子，第一电容的第一端子与第一充电电源的阳极耦合，第一电容的第二端子与第一充电电源的阴极耦合，所述阴极体与第一电容的第二端子、第一充电电源的阴极耦合；

第一可控硅整流器，包括第一端子与第二端子，第一可控硅整流器的第一端子与第一电容的第一端子、第一充电电源的阳极耦合，第一可控硅整流器的第二端子与阳极体耦合。

5.根据权利要求3所述超低轨可变推力吸气式磁等离子体推力器，其特征在于，所述主放电电路包括第二充电电源、第二可控硅整流器、二极管、保护电阻、继电器、n个第二电容C₁～C_n与n个电感L₁～L_n，其中，n为大于1的自然数；

所述第二可控硅整流器、保护电阻、继电器以及每个第二电容均包括第一端子与第二端子；

第一个第二电容C₁的第一端子与第二充电电源的阳极耦合，第i个第二电容C_i的第一端子与第i+1个第二电容C_i+1的第一端子通过第i个电感Li耦合，每一个第二电容C₁～C_n的第二端子均与第二充电电源的阴极耦合，其中，1≤i<n；

第n个第二电容C_n的第一端子还通过第n个电感L_n与二极管的输入端耦合，二极管的输出端通过匹配电阻与阳极体耦合；

所述第二可控硅整流器的第一端子分别与第二充电电源的阴极、每一个第二电容C₁～C_n的第二端子耦合，所述第二可控硅整流器的第二端子与阴极体耦合；

第一个第二电容C₁的第一端子还与保护电阻的第一端子耦合，所述保护电阻的第二端子与继电器的第一端子耦合，第二个第二电容C₂的第二端子与继电器的第二端子耦合并接地。

6.根据权利要求1至5任一项所述超低轨可变推力吸气式磁等离子体推力器，其特征在于，所述吸气道为喇叭状结构，所述进气口位于喇叭状结构的大端，所述出气口位于喇叭状结构的小端。