[发明专利]一种基于电控的静电式推力器及其电极板

权利要求书

1.一种用于离子液体电推进器的电极板，其特征在于：该电极板包括多个均匀分布的大致呈圆形的通孔，所述每个通孔在电极板厚度方向上包括多个区段，该多个区段依次连通且各个区段的平均孔径和/或外轮廓曲线均不同，以使从通孔外发射的离子液体在被加速的过程中穿过该通孔。

2.根据权利要求1所述的电极板，其特征在于：所述区段至少包括第一、第二和第三区段，所述离子液体依次经过第一、第二和第三区段以穿过该通孔；在离子液体行进方向上，所述第一区段孔径呈线性递减，所述第三区段孔径不变，所述第二区段的外径轮廓线为弧形，其与所述第一、第三区段分别在轮廓连接处相切。

3.根据权利要求2所述的电极板，其特征在于：在沿所述通孔中轴线的纵剖面上，所述第一区段外轮廓线与所述中轴线夹角为γ，且γ∈(75°,90°)。

4.一种基于电控的静电式推力器，其特征在于：该推力器包括如上述权利要求任一项所述的电极板、外壳、储液腔、固定框，所述储液腔顶端外部设置有离子组件，该离子组件包括在平面上均匀分布的尖端，该尖端的尖部延长线与所述电极板通孔中轴线基本共线；所述离子组件外接正电极，所述电极板外接负电极或接地，所述离子液体浸透所述尖端并沿尖端的尖部延长线喷出，在所述离子组件与电极板所形成的电势差作用下，被喷出的所述离子液体基本沿电场线方向加速，并高速穿过所述电极板通孔以产生强推力，其中，所述离子液体穿过所述电极板时的加速度为α₀。

5.根据权利要求4所述的推力器，其特征在于：所述电极板外接负电极时，其与所述离子组件之间的电势差是实时变化的。

6.根据权利要求4或5所述的推力器，其特征在于：所述电势差以一定频率呈现脉冲式增大，使得其相对于初始电势差具有附加电场，其对所述离子液体产生附加加速度α′，在该附加电场作用下，所述离子液体的加速度呈现脉冲式递增，使得合加速度为α₀+α′，其中，所述初始电势差为推力器初始启动时，所述离子组件与电极板之间的电势差。

7.根据权利要求6所述的推力器，其特征在于：所述脉冲式递增即随着时间的推移，所述离子液体在上一脉冲至当前脉冲时，其加速度值从α₀开始突增，在当前脉冲结束并在下一脉冲开始时，其加速度值从α₀+α′开始突降至α₀，并依次重复循环所述脉冲。