[发明专利]一种微型五维阴极电弧推力器

说明书

技术领域

本发明涉及一种微型推力器，特别是一种微型五维阴极电弧推力器。

背景技术

空间微推力器是卫星和其他空间飞行器的重要动力装置，主要完成空间飞行器的姿态控制、轨道保持和动力推进等任务。

目前空间推进技术主要有冷气推进、热推进、电推进、化学推进、激光推进和核推进等主要类型，其中电推进技术运用最广泛。电推进主要有脉冲等离子体推进(PPT)，电喷推进和霍尔推进等3种，其中PPT推进采用了固体推进剂，使其易于维护和环境适应性好。

目前大多数在轨PPT使用了聚四氟乙烯(PTFE)推进剂，PTFE的优点是性质稳定，但是缺点是推力器结构不紧凑，工作效率低，同时，电烧蚀所需要的能量和烧蚀临界电压高，限制了推进系统的小型化和低功耗性能提升。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种微型五维阴极电弧推力器。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种微型五维阴极电弧推力器，包括推力器主体、上盖、绝缘模块、推进剂、小电极板和大电极板，所述推力器主体上表面均匀开有四个长方体凹槽，相邻两个长方体凹槽的中轴线相互垂直，相对的两个长方体凹槽的中轴线重合，推力器主体上表面中间开有一个正方体凹槽，上述凹槽之间相互连通；

所述小电极板的数量为四个，该四个小电极板的结构相同，均为长方体结构，每个小电极板都水平设置在对应的长方体凹槽内，所述小电极板均通过下方接线孔与外部电源导线连接；

所述推进剂位于长方体凹槽内小电极板的上方，推进剂为长方体结构并具有一个导电层，导电层位于推进剂的侧面，所述大电极板为十字形，中间具有一个正方形孔，大电极板位于推力器主体的上部，其每个臂均位于对应的长方体凹槽内，并位于推进剂的上方，大电极板中心的正方形孔位于正方体凹槽的上方，正方体凹槽内设置绝缘模块，该绝缘模块为U型结构，绝缘模块内竖直设置两块小电极板，两块小电极板之间设置推进剂；竖直设置的两块小电极板和一块推进剂也均位于正方形孔的内部；所述上盖位于大电极板的上方且与主体固连，其中心开有一个正方形通孔。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：1)本发明的微型五维阴极电弧推力器结构简单，重量轻，五个方向独立控制点火，使空间姿态和轨道控制等任务更容易进行，能量可以得到最大效率的利用，一定程度上可以减少卫星发射时的负重或延长卫星的工作时间；2)本发明的微型五维阴极电弧推力器功耗低，安全可靠。本发明采用改性环氧树脂材料(PCB)材料作为推进剂，并且在推进剂烧蚀区用局部高温处理的方式预设导电层，实现推进剂低压自点火，达到仅在烧蚀表面导电而内部不导电的特性。

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

附图说明

图1为本发明的微型五维阴极电弧推力器结构分解图。

图2为本发明的微型五维阴极电弧推力器总体安装图。

图3为本发明的微型五维阴极电弧推力器极板安装图。

图4为本发明的微型五维阴极电弧推力器极板和推荐剂的配合安装图。

图5为微型五维阴极电弧推力器上盖和主体的结构图。

具体实施方式

结合附图，本发明的一种微型五维阴极电弧推力器，包括推力器主体1、上盖2、绝缘模块3、推进剂4、小电极板5和大电极板6，所述推力器主体1上表面均匀开有四个长方体凹槽7，相邻两个长方体凹槽的中轴线相互垂直，相对的两个长方体凹槽的中轴线重合，推力器主体上表面中间开有一个正方体凹槽8，上述凹槽之间相互连通；

所述小电极板5的数量为四个，该四个小电极板的结构相同，均为长方体结构，每个小电极板都水平设置在对应的长方体凹槽7内，所述小电极板5均通过下方接线孔与外部电源导线连接；

所述推进剂4位于长方体凹槽7内小电极板5的上方，推进剂4为长方体结构并具有一个导电层41，导电层41位于推进剂4的侧面，所述大电极板6为十字形，中间具有一个正方形孔，大电极板6位于推力器主体1的上部，其每个臂均位于对应的长方体凹槽7内，并位于推进剂4的上方，大电极板6中心的正方形孔位于正方体凹槽8的上方，正方体凹槽8内设置绝缘模块3，该绝缘模块3为U型结构，绝缘模块3内竖直设置两块小电极板，两块小电极板之间设置推进剂；竖直设置的两块小电极板和一块推进剂也均位于正方形孔的内部；

所述上盖2位于大电极板6的上方且与主体1固连，其中心开有一个正方形通孔9。

所述推力器主体1的正方体凹槽8的下方开有一个接线孔。

所述推力器主体1和上盖2通过螺栓固定连接。