一种低温等离子体协同催化的ADN基单组元推力器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110259605A(43)申请公布日2019.09.20(21)申请号201910513121.9(22)申请日2019.06.14(71)申请人中国科学院力学研究所地址100190北京市海淀区北四环西路15号(72)发明人王方仪张少华余西龙郭大华(74)专利代理机构北京和信华成知识产权代理事务所(普通合伙)11390代理人胡剑辉(51)Int.Cl.F02K9/60(2006.01)F02K9/62(2006.01)F02K9/95(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图5页(54)发明名称一种低温等离子体协同催化的ADN基单组元推力器(57)摘要本发明实施例公开了一种低温等离子体协同催化的ADN基单组元推力器，包括一体同轴顺次连接的喷注段、电离段、催化段、燃烧室；喷注段和电离段的两端通过前法兰盘和中法兰盘压紧；催化段和燃烧室形成的一体结构与电离段通过中法兰盘和后法兰盘压紧；喷注段包括前法兰盘、前绝缘体和阳极底盘以及分别用于提供ADN液体推进剂和气体的供气供液管；电离段包括与阳极底盘顺次连接的圆柱状阳极、中绝缘体、筒状阴极、后绝缘体和中法兰盘，中法兰盘和前法兰盘之间通过锁紧螺钉配合压紧；催化段包括后法兰盘和催化床；燃烧室包括光学测试窗口以及一面预留的传感器接座，本发明具有多样化的点火方式，对完全转变现有催化解离的点火方式有重要意义。CN110259605ACN110259605A权利要求书1/2页1.一种低温等离子体协同催化的ADN基单组元推力器，其特征在于：包括一体同轴顺次连接的喷注段(1)、电离段(2)、催化段(3)、燃烧室(4)四段结构，所述喷注段(1)和电离段(2)的两端通过前法兰盘(102)和中法兰盘(204)压紧；所述催化段(3)和燃烧室(4)形成的一体结构与电离段(2)通过中法兰盘(204)和后法兰盘(302)压紧；所述喷注段(1)包括顺次连接的前法兰盘(102)、前绝缘体(103)和阳极底盘(201)以及依次贯穿所述前法兰盘(102)、前绝缘体(103)和阳极底盘(201)分别用于提供ADN液体推进剂和气体的供气供液管(101)，所述供气供液管(101)的尾端与阳极底盘(201)设置的通孔配合输送推进剂与气体；所述电离段(2)包括与阳极底盘(201)顺次连接的圆柱状阳极(208)、中绝缘体(206)、筒状阴极(203)、后绝缘体(207)和中法兰盘(204)，所述中法兰盘(204)和前法兰盘(102)之间通过锁紧螺钉(7)配合压紧，并且在所述筒状阴极(203)内表面配合设置有绝缘介质(202)；电离段(2)还设置有电极接线柱(205)；所述催化段(3)包括后法兰盘(302)和催化床(301)，所述后法兰盘(302)、催化床(301)和燃烧室(4)为一体结构，中法兰盘(204)和后法兰盘(302)之间亦通过锁紧螺钉(7)配合压紧；所述燃烧室(4)包括分别开设于三面的光学测试窗口(401)以及一面预留的传感器接座(402)。2.根据权利要求1所述的一种低温等离子体协同催化的ADN基单组元推力器，其特征在于：所述ADN液体推进剂为单组元推进剂，包括氧化剂(ADN)、离子液体燃料(甲醇)和溶剂(水)。3.根据权利要求1所述的一种低温等离子体协同催化的ADN基单组元推力器，其特征在于：所述前法兰盘(102)内侧端面的内槽与前绝缘体(103)配合；圆柱状阳极(208)、中绝缘体(206)和筒状阴极(203)均为绕中心轴相互配合的阶梯轴状部件；筒状阴极(203)与阳极底盘(201)之间通过阶梯轴状中绝缘体(206)实现径向定位。4.根据权利要求1所述的一种低温等离子体协同催化的ADN基单组元推力器，其特征在于：各部件端面均设计有内部设有柔性石墨垫圈(6)的环形槽，通过柔性石墨垫圈(6)实现轴向定位以及阴阳极和绝缘体之间的密封。5.根据权利要求1所述的一种低温等离子体协同催化的ADN基单组元推力器，其特征在于：所述圆柱状阳极(208)与阳极底盘(201)为一体式设计，阳极底盘(201)上设置有连接供气供液管(101)的内侧管口的供气供液通孔，所述供气供液通孔为环形阵列双层结构，内层6个通孔，外层8个通孔，直径均为1.5mm。6.根据权利要求1所述的一种低温等离子体协同催化的ADN基单组元推力器，其特征在于：所述绝缘介质(202)为石英管，石英管外表面与筒状阴极(203)内表面配合，实现是石英管径向定位；所述石英管通过中绝缘体(206)、后法兰盘(302)的间隙配合实现轴向定位，石英管外径为12mm，内径可调。7.根据权利要求1所述的一种低温等离子体协同催化的ADN基单组元推力器，其特征在于：所述催化床(301)包括催化剂颗粒，所述催化剂颗粒