[发明专利]一种金属丝爆增强型微毛细管脉冲等离子体推力器

说明书

本发明提供一种金属丝爆增强型微毛细管脉冲等离子体推力器。所述金属丝爆增强型微毛细管脉冲等离子体推力器包括阳极喷嘴；毛细管腔体，所述毛细管腔体安装在所述阳极喷嘴的一侧；触发电极，所述触发电极设置在所述毛细管腔体上；阴极基座，所述阴极基座安装在所述毛细管腔体远离所述阳极喷嘴的一侧，所述阴极基座的中心位置开设有中孔；金属丝，所述金属丝的一端贯穿所述中孔并延伸至所述毛细管腔体内。本发明提供的金属丝爆增强型微毛细管脉冲等离子体推力器具有体积小、输出元冲量可拓展范围广的优点。

技术领域

本发明涉及微型电推力器技术领域，尤其涉及一种金属丝爆增强型微毛细管脉冲等离子体推力器。

背景技术

脉冲等离子体推力器是一种基于火花塞放电产生等离子体，由此引起主储能电容放电形成电弧烧蚀推进剂表面，汽化和分解的推进剂在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。脉冲等离子体推力器主要用于微纳卫星旋转消除、轨道定位(轨道插入)、长期在轨(轨道维持)、轨道和位置调整、姿态控制、编队飞行、卸轨等任务。随着航天技术的不断发展，电推进技术愈益成为衡量相关卫星平台先进性的标志之一。微脉冲等离子体推力器可产生小而精确的离散化元冲量，满足不同任务参数需求。随着微型在轨时间的增长和执行任务复杂度的增大，往往对其推进系统总冲和元冲量调节范围提出更高的要求。如何在保持推进系统结构简单、质量轻，且高比冲等优势特点情况下，进一步提高总冲，对于微脉冲等离子体推力器具有重要意义。

现有微型脉冲等离子体推力器通常需要半导体火花塞沿面放电触发，外置触发系统庞杂、且积碳等问题会限制火花塞受寿命，进而影响系统寿命短暂；此外，现有脉冲等离子体推进技术存在输出元冲量小，范围窄，总冲量低和效率底下等诸多问题。

因此，有必要提供一种新的金属丝爆增强型微毛细管脉冲等离子体推力器解决上述技术问题。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种体积小、输出元冲量拓展能力强的金属丝爆增强型微毛细管脉冲等离子体推力器。

为解决上述技术问题，本发明提供的金属丝爆增强型微毛细管脉冲等离子体推力器包括：

阳极喷嘴；

毛细管腔体，所述毛细管腔体安装在所述阳极喷嘴的一侧；

触发电极，所述触发电极设置在所述毛细管腔体上；

阴极基座，所述阴极基座安装在所述毛细管腔体远离所述阳极喷嘴的一侧，所述阴极基座的中心位置开设有中孔；

金属丝，所述金属丝的一端贯穿所述中孔并延伸至所述毛细管腔体内。

优选的，所述毛细管腔体的两端均设置有内螺纹，所述阳极喷嘴和所述阴极基座上设置有外螺纹，所述阳极喷嘴、所述毛细管腔体和所述阴极基座通过螺纹紧密连接。

优选的，所述触发电极位于靠近阴极基座的位置，所述触发电极与所述阴极基座间距为毫米量级，其间隙构成触发沿面。

优选的，所述中孔内安装有金属丝护套陶瓷管，所述金属丝贯穿所述金属丝护套陶瓷管。

优选的，所述阴极基座的一侧设有送丝机构，所述送丝机构与所述金属丝相适配。

优选的，所述毛细管腔体采用聚四氟乙烯材料。

优选的，所述金属丝的下端连接有金属丝驱动电路，所述金属丝驱动电路用于增强金属丝的电爆炸效果。

优选的，所述阴极基座的底侧连接有阴极引线，所述阳极喷嘴的底侧连接有阳极喷嘴引线，阴极引线和所述阳极喷嘴连接有同一个主放电电容。

优选的，所述触发电极的底侧连接有触发电极引线，所述触发电极引线连接有触发电路，形成沿面放电，实现毛细管腔体的稳定触发。