[发明专利]一种应用于霍尔推力器簇的抗磁干扰支架

说明书

本发明提供了一种应用于霍尔推力器簇的抗磁干扰支架，包括导磁底板和均匀设置在导磁底板上的多个导磁套筒，导磁底板和多个导磁套筒一体成型设置，每一导磁套筒内安置霍尔推力器簇的一个推力器单元，每一导磁套筒完全遮挡其内的推力器单元，各导磁套筒间均设有间隙，多个导磁套筒围合的区域中心为导磁底板的中心，在多个导磁套筒围合的区域中心布置阴极，阴极为霍尔推力器簇的各推力器单元的共享阴极。本发明所述的抗磁干扰支架在起到固定各推力器单元的作用的同时，可有效减少推力器的空间漏磁，以确保各推力器单元免受外界磁场干扰。同时该支架中心位置可布置一台阴极，采取阴极共享策略为数个推力器同时提供电离过程及离子中和过程所需的电子。

技术领域

本发明属于航天电推进技术和等离子体技术领域，尤其是涉及一种应用于霍尔推力器簇的抗磁干扰支架。

背景技术

随着空间电推进技术的发展和全电推进技术的提出，电推力器逐步由单一的辅助推进扩展到了主推进，其功能从单一化迈向了多元化。未来空间任务的多样化对电推力器提出了宽参数变化范围内高性能稳定工作的要求，但当下单一霍尔推力器还很难满足应用需求。霍尔推力器簇(由两个或两个以上推力器单元组成的推力器组)概念的提出和应用则有效拓展了推力调节范围，提升了推力系统的灵活性，多台推力器的运行模式也增加了系统的可靠性。与此同时，推力器簇的组合推进可大幅度提高推力水平，可用于轨道转移等具有大推力需求的空间任务。

然而由于卫星平台可提供给推力器模块的空间极其有限，故对于推力器簇来讲，各推力器单元的布置便较为集中，推力器外围的漏磁及其相互耦合对推力器单元磁场分布将产生不可忽略的影响，这成为了制约推力器簇整体性能的关键因素之一。当推力器放电室内磁场分布受到影响时，通道内的高效的电导率及电势分布便很难建立，进而影响工质的电离及离子的加速。同时由于推力器外部磁场的相互耦合，阴极发射的电子路径可能会受到影响，进而影响放电电流和耦合压降，对离子的加速以及临界等离子体参数产生负面影响。

因此有效地减少推力器单元的空间漏磁，降低漏磁对其他推力器单元及推力器簇的整体性能及放电稳定性的影响具有重要的研究价值。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种应用于霍尔推力器簇的抗磁干扰支架，该抗磁干扰支架在起到固定各推力器单元的作用的同时，可有效减少推力器的空间漏磁，以确保各推力器单元免受外界磁场干扰。同时该支架中心位置可布置一台阴极，采取阴极共享策略为数个推力器同时提供电离过程及离子中和过程所需的电子。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种应用于霍尔推力器簇的抗磁干扰支架，包括导磁底板和均匀设置在导磁底板上的多个导磁套筒，所述的导磁底板和多个导磁套筒一体成型设置，每一导磁套筒内安置霍尔推力器簇的一个推力器单元，每一导磁套筒完全遮挡其内的推力器单元，各导磁套筒间均设有间隙，多个导磁套筒围合的区域中心为导磁底板的中心，在多个导磁套筒围合的区域中心布置阴极，所述阴极为霍尔推力器簇的各推力器单元的共享阴极。

进一步的，各推力器单元及共享阴极均采用螺栓与导磁底板相连接，导磁底板底部相应位置开有通孔，相应的电气供应管路可直接穿过导磁底板通孔分别与推力器单元及阴极相连。

进一步的，所述导磁底板和多个导磁套筒的材质均为纯铁。

进一步的，所有导磁套筒均沿导磁底板的外围设置，多个导磁套筒围合区域大小与阴极尺寸相匹配。

进一步的，导磁套筒的形状与推力器单元磁路外包络结构相对应，导磁套筒与相应的推力器单元间的间隙尺寸在周向上相一致，且该间隙尺寸需大于推力器单元磁路外包络尺寸的8％。

进一步的，导磁套筒的高度需高于推力器单元磁极端面，且高度差大于推力器磁路外包络尺寸的18％且小于推力器磁路外包络尺寸的40％。

进一步的，所述导磁底板为圆形底板，在导磁底板上圆周阵列多个导磁套筒。