[发明专利]一种吸气电推技术用电子束预电离增强吸气装置及方法

权利要求书

1.一种吸气电推技术用电子束预电离增强吸气装置，其特征在于，包括进气道，以及安装在所述进气道上的磁场发生机构和电子束发生机构；

其中，所述磁场发生机构用于在飞行环境中向所述进气道的进气端设定的目标区域发射电子束，将所述目标区域内的气体电离形成带电粒子；

所述磁场发生机构用于在所述目标区域内形成将所述带电粒子捕集入所述进气道内的磁场。

2.根据权利要求1所述的一种吸气电推技术用电子束预电离增强吸气装置，其特征在于，所述电子束发生机构包括设置在所述进气道周向的至少一台电子束发生器，所述电子束发生器均用于按照设定的发散角进行扩束后的电子束。

3.根据权利要求2所述的一种吸气电推技术用电子束预电离增强吸气装置，其特征在于，所述电子束发生器包括空心阴极以及电子引出电极，所述发散角通过改变电子引出电极的形状进行调节。

4.根据权利要求2所述的一种吸气电推技术用电子束预电离增强吸气装置，其特征在于，每台所述电子束发生器发射的电子束的发散角为θ；

其中，T_e，T_h，m_h，v_h和U分别是电子温度、气体温度、原子质量、气体碰撞率和飞行器。

5.根据权利要求2所述的一种吸气电推技术用电子束预电离增强吸气装置，其特征在于，每台所述电子束发生器发射的每道电子束的方向均朝向相对于所述进气道的来流方向，且每道电子束的所述方向向外偏离与所述进气道的轴向形成θ/2的夹角。

6.根据权利要求3所述的一种吸气电推技术用电子束预电离增强吸气装置，其特征在于，所述磁场发生机构包括配置于所述进气道周向的均匀布置的多块永磁体或环绕所述进气道周向的电磁线圈。

7.根据权利要求4所述的一种吸气电推技术用电子束预电离增强吸气装置，其特征在于，所述磁场发生机构位于所述进气道周向靠近所述进气道的进气口位置处，以便在所述进气道的进气口处形成的磁喷管构型的磁力线。

8.根据权利要求2所述的一种吸气电推技术用电子束预电离增强吸气装置，其特征在于，还包括：

调节机构，用于在所述飞行环境发生变化且其中的气体成分发生变化时，对所述电子束发生机构所发射的电子束的能量进行调节，以用于将新的飞行环境中目标区域内的气体电离形成带电粒子。

9.根据权利要求8所述的一种吸气电推技术用电子束预电离增强吸气装置，其特征在于，还包括：

飞行环境检测机构，用于通过对飞行环境的物理参数进行检测，确定所述飞行环境是否发生变化；

气体成分检测机构，用于在确定所述飞行环境发生变化后，通过对新的飞行环境中的气体成分进行检测，并与原飞行环境中的气体成分进行比对，以确定所述气体成分是否发生变化。

10.根据权利要求9所述的一种吸气电推技术用电子束预电离增强吸气装置，其特征在于，还包括：

气体密度检测机构，用于对所述飞行环境中的气体密度进行检测；

开关机构，用于在所述气体密度低于设定的目标阈值时，开关机构开启所述电子束发生机构以及磁场发生机构，否则关闭所述电子束发生机构以及磁场发生机构。

11.一种根据权利要求1-10任意一项所述的吸气电推技术用电子束预电离增强吸气装置的实现方法，其特征在于，包括：

通过向飞行环境中目标区域内发射电子束，将所述目标区域内的气体电离形成带电粒子；

其中，所述电子束的能量不低于所述气体电离所需的第一电离能；

通过形成于进气道周围的磁场为所述带电粒子提供作用力，将所述带电粒子捕集入所述进气道内。