[发明专利]一种抑制扰动振荡的高稳定性电弧推力器系统

权利要求书

1.一种抑制扰动振荡的高稳定性电弧推力器系统，其特征在于，包括：贮供系统(1)、节流器(2)和电弧推力器(3)；

贮供系统(1)内部贮存有气体工质，节流器(2)内部设置有流道，电弧推力器(3)内部设置有喷管喉道(4)；

贮供系统(1)、节流器(2)和喷管喉道(4)之间串联形成贯通的气体工质流动通道(5)；

贮供系统(1)输出的气体工质先流过节流器(2)并被节流器(2)节流，然后流入电弧推力器(3)的喷管喉道(4)并参与放电，最后向外喷出；

所述节流器(2)的流阻大于喷管喉道(4)的流阻。

2.根据权利要求1所述的一种抑制扰动振荡的高稳定性电弧推力器系统，其特征在于：所述节流器(2)的节流功能通过其内部流道的小孔(6)实现，小孔(6)的数量为一个或多个，所有小孔(6)的横截面积之和小于喷管喉道(4)的横截面积。

3.根据权利要求2所述的一种抑制扰动振荡的高稳定性电弧推力器系统，其特征在于：节流器(2)小孔(6)的长径比的取值范围具体为：L/d＝0.5～3；其中，L为小孔(6)的轴线长度，d为小孔(6)的截面直径。

4.根据权利要求3所述的一种抑制扰动振荡的高稳定性电弧推力器系统，其特征在于：节流器(2)的流道包括依次设置的上游通道、小孔(6)和下游通道；

上游通道和小孔(6)之间、小孔(6)和下游通道之间均通过圆锥孔连接；所述圆锥孔的取值范围为40°～180°；

上游通道、下游通道均为圆形通孔，上游通道的孔径di大于小孔(6)孔径d的4倍；下游通道的孔径do大于小孔(6)孔径d的4倍。

5.根据权利要求3所述的一种抑制扰动振荡的高稳定性电弧推力器系统，其特征在于，小孔(6)的截面积A具体为：

如果P_e/P≤a，则

如果P_e/P＞a，则

其中，k是工质气体的绝热指数，R是理想气体常数；M为气体工质的摩尔质量，C的取值范围为0.8～0.95；为电弧放电装置稳态工作时的工质气体质量流量，P为贮供系统(1)提供的气体工质总压，T为贮供系统(1)提供的气体工质总温，P_e为小孔(6)出口的气体工质静压，n为节流器(2)上的小孔(6)的数量；λ为气体工质在小孔(6)内的速度系数，按下式求解，取正值解：

6.根据权利要求1～5任意之一所述的一种抑制扰动振荡的高稳定性电弧推力器系统，其特征在于：所述节流器(2)的材料为不锈钢、高温合金、钨合金或钼合金中任意的一种；节流器(2)与贮供系统(1)之间、节流器(2)与电弧推力器(3)之间均通过焊接或机械压紧，使流动通道(5)的壁面无泄漏。