一种霍尔推进系统及其运行方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115681057A(43)申请公布日2023.02.03(21)申请号202310000701.4(22)申请日2023.01.03(71)申请人国科大杭州高等研究院地址310024浙江省杭州市西湖区象山支弄1号(72)发明人徐禄祥卢世旭(74)专利代理机构北京三聚阳光知识产权代理有限公司11250专利代理师秦广成(51)Int.Cl.F03H1/00(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图2页(54)发明名称一种霍尔推进系统及其运行方法(57)摘要本发明涉及等离子体推进装置技术领域，具体涉及一种霍尔推进系统及其运行方法。霍尔推进系统，包括：阳极组件，其包括由内向外依次套设的内磁极和外磁极，内磁极与外磁极之间预留有放电通道，放电通道内安装有气体分配器；第一电源，气体分配器与第一电源的正极连接，外磁极与第一电源的负极连接。在进行推进任务时，气体分配器向放电通道内输出气体，第一电源工作，在放电通道内形成电场，由于第一电源的高电势的束缚，排出到放电通道的离子较少，故霍尔推进系统能够产生的推力较小，但是在系统运行时，无外部电子源提供中和电子，无需阴极功率，仅需二次电子与等离子体电子即可维持放电，能降低霍尔推进系统在进行小推力任务时的能耗。CN115681057ACN115681057A权利要求书1/1页1.一种霍尔推进系统，其特征在于，包括：阳极组件，其包括由内向外依次套设的内磁极（4）和外磁极（5），内磁极（4）与外磁极（5）之间预留有放电通道（7），放电通道（7）内安装有气体分配器（6）；第一电源（1），所述气体分配器（6）与第一电源（1）的正极连接，所述外磁极（5）与第一电源（1）的负极连接。2.根据权利要求1所述的霍尔推进系统，其特征在于，所述放电通道（7）呈环形，所述气体分配器（6）设于所述放电通道（7）的底部。3.根据权利要求2所述的霍尔推进系统，其特征在于，所述气体分配器（6）上的气体出口与所述放电通道（7）的轴向平行。4.根据权利要求1至3任一项所述的霍尔推进系统，其特征在于，所述放电通道（7）内壁与所述气体分配器（6）之间电势隔离。5.根据权利要求4所述的霍尔推进系统，其特征在于，所述放电通道（7）的内侧壁为陶瓷件。6.根据权利要求1至3任一项所述的霍尔推进系统，其特征在于，所述第一电源（1）与所述外磁极（5）之间安装有控制开关（3）。7.一种霍尔推进系统的运行方法，其特征在于，基于权利要求1至6任一项所述的霍尔推进系统，所述运行方法包括：控制气体分配器（6）向放电通道（7）内输出气体，并保持气体的流量为预定流量；启动第一电源（1），以气体分配器（6）为正极，以外磁极（5）为负极进行放电，放电通道（7）内的原初电子被电场加速后与气体碰撞产生等离子体；等离子体中的部分正粒子运动到外磁极（5）参与放电，剩余正粒子排出到放电通道（7）外产生推力。8.根据权利要求7所述的霍尔推进系统的运行方法，其特征在于，控制气体分配器（6）向放电通道（7）内输出气体步骤前，还包括：将气体分配器（6）内部的残余气体排放。9.根据权利要求7或8所述的霍尔推进系统的运行方法，其特征在于，调整控制开关（3）连通或断开以控制霍尔推进系统工作或停机。2CN115681057A说明书1/6页一种霍尔推进系统及其运行方法技术领域[0001]本发明涉及等离子体推进装置技术领域，具体涉及一种霍尔推进系统及其运行方法。背景技术[0002]霍尔推进器为一种先进的电推进装置，拥有高比冲、高推功比、高寿命与低成本的突出特点，作为姿态轨道调节装置、升轨离轨装置、主推进装置与无拖曳补偿装置被广泛应用于各类卫星平台上。在霍尔推进器中推进剂被电离并生成等离子体。霍尔推进器通过径向磁场与轴向电场将电子约束在磁场中，并利用电子电离推进剂产生等离子体，自洽的等离子体电势降加速离子喷出推力器放电通道产生推力，其余电子在束流离子的电势的吸引下中和羽流中的离子。[0003]现有技术中的霍尔推进器在工作时，阴极电源持续工作使阴极部分输出电子，为阳极推进部分提供电子。但是霍尔推进器在进行推进工作时，需要根据任务类型来调整推力大小。在对推力需求较小的任务，阴极电源持续放电，使得阴极功率较高，导致霍尔推进器在进行小推力任务时能耗较高。发明内容[0004]因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的霍尔推进系统在进行小推力任务时能耗较高缺陷，从而提供一种霍尔推进系统及其运行方法。[0005]为了解决上述技术问题，本发明提供一种霍尔推进系统，包括：阳极组件，其包括由内向外依次套设的内磁极和外磁极，内磁极与外磁极之间预留有放电通道，放电通道内安装有气体分配器；第一电源，所述气体分配器与第一电源的正极连接，所述外磁极与第一电源