本發(fā)明涉及航天器推進，具體是一種ppt工質供給裝置及方法。

背景技術：

1、脈沖等離子體推力器（pulsed?plasma?thruster,?ppt）是一種電推進裝置，廣泛應用于微小型衛(wèi)星和探測器中。ppt通過電磁方式產(chǎn)生脈沖推力，主要用于姿態(tài)控制、軌道調整和精確微調。

2、ppt通常采用固體推進劑，最常見的是聚四氟乙烯（polytetrafluoroethylene,ptfe），推進劑通常以棒狀或板狀形式置于推力器的放電腔內。在工作時，高壓電源和儲能電容在陰極和陽極之間施加高電壓，通過火花塞或其他觸發(fā)裝置在推進劑表面引發(fā)放電，產(chǎn)生高溫高壓的等離子體。生成的等離子體在電場作用下加速并高速噴射出噴口，形成等離子體射流。根據(jù)反作用力原理，噴射出的等離子體產(chǎn)生反向推力，從而推動航天器進行姿態(tài)調整或軌道機動。

3、然而，傳統(tǒng)的脈沖等離子體推力器通常采用一整塊固體推進劑，其端部兩側分別與陰極和陽極板接觸，并通過燒蝕生成等離子體。由于推進劑在陰極板和陽極板兩側的燒蝕速率可能存在差異，這種不均勻燒蝕可能導致某一側與電極的接觸逐漸減弱或斷開，最終引發(fā)推力器的失效。另外，由于采用一整塊固體推進劑，往往一側工質端面的積碳也會影響另一側工質的推進供給，同樣易引發(fā)推力器失效的風險。

技術實現(xiàn)思路

1、針對上述現(xiàn)有技術中的不足，本發(fā)明提供一種ppt工質供給裝置及方法，可有效解決因陰極板、陽極板兩側工質燒蝕速度不一致而導致推力器失效的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種ppt工質供給裝置，包括推力室框架殼體、陰極板、陽極板、第一工質、第二工質、第一拉動件和第二拉動件，所述推力室框架殼體的一端具有推力出口；

3、所述陰極板、所述陽極板對稱設在所述推力出口兩側的內壁上，且所述陰極板、所述陽極板的內側壁上分別設有第一凸起與第二凸起，以分別阻止所述第一工質、所述第二工質在所述第一拉動件、所述第二拉動件的作用下從推力出口彈出；

4、所述第一工質、所述第二工質并排設在所述推力室框架殼體內，所述第一工質的第一側與所述第二工質的第一側相互嚙合，且所述第一工質與所述第二工質可沿所述推力室框架殼體的長度方向獨立滑動；

5、所述第一工質的第一端抵接在所述第一凸起上，所述陰極板與所述第一工質的第二端之間連接有所述第一拉動件；

6、所述第二工質的第一端抵接在所述第二凸起上，所述陽極板與所述第二工質的第二端之間連接有所述第二拉動件。

7、在其中一個實施例，所述第一拉動件為第一卷簧，所述第二拉動件為第二卷簧；

8、所述第一工質、第二工質的上、下兩側分別與所述推力室框架殼體的內壁間具有第一間隙、第二間隙；

9、所述第一卷簧設在所述第一工質的第二端，且所述第一卷簧的端部穿過所述第一間隙后與所述陰極板固定相連，且所述第一工質的第二端為空腔結構以盡量包裹所述第一卷簧，防止第一卷簧、第二卷簧擊穿放電；

10、所述第二卷簧設在所述第二工質的第二端，且所述第二卷簧的端部穿過所述第二間隙后與所述陽極板固定相連，且所述第二工質的第二端為空腔結構以盡量包裹第二卷簧，防止第一卷簧、第二卷簧擊穿放電。

11、在其中一個實施例，所述陰極板、所述陽極板的端部分別設有第一卡槽、第二卡槽；

12、所述第一卷簧的端部嵌入所述第一卡槽后與所述陰極板固定相連，所述第二卷簧的端部嵌入所述第二卡槽后與所述陽極板固定相連。

13、在其中一個實施例，所述第一拉動件、所述第二拉動件均為拉簧。

14、在其中一個實施例，所述第一拉動件、所述第二拉動件的表面設有絕緣涂層。

15、在其中一個實施例，所述第一工質的第二側沿長度方向間隔設有若干第一開槽；和/或

16、所述第二工質的第二側沿長度方向間隔設有若干第二開槽。

17、在其中一個實施例，所述推力室框架殼體的第一側與所述陰極板上設有同軸的第一通孔、第二螺紋孔，以用于配合螺栓將所述陰極板固定在所述推力室框架殼體上并接電；和/或

18、所述推力室框架殼體的第二側與所述陽極板上設有同軸的第三通孔、第四螺紋孔，以用于配合螺栓將所述陽極板固定在所述推力室框架殼體上并接電。

19、在其中一個實施例，所述推力室框架殼體的第一側與所述陰極板上設有同軸的第五通孔、第六通孔，以用于裝配火花塞。

20、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供一種ppt工質供給方法，將上述的ppt工質供給裝置裝配在脈沖等離子體推力器上，并基于所述ppt工質供給裝置進行工質供給。

21、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下有益技術效果：

22、1.本發(fā)明通過在推力室內并排設置第一工質與第二工質，并使第一工質與第二工質相互嚙合，使得第一工質與第二工質可沿推力室的長度方向獨立滑動，同時在第一拉動件、第二拉動件的作用下，即便陰極板、陽極板兩側工質燒蝕速度不一致，也能使第一工質、第二工質始終保持接觸陰極板、陽極板，有效解決因陰極板、陽極板兩側工質燒蝕速度不一致而導致推力器失效的問題；

23、2.本發(fā)明通過在推力室內并排設置可單獨滑動的第一工質與第二工質，還能有效避免工質端面和極板的積碳影響另一工質的推進供給；

24、3.本發(fā)明在優(yōu)選方案中可在第一工質、第二工質的第二側設置若干的第一開槽與第二開槽，使得第一工質、第二工質上的積碳延伸到到第一開槽、第二開槽處后可自行脫落，減少工質端面積碳對工質推進的堵塞。

技術特征：

1.一種ppt工質供給裝置，其特征在于，包括推力室框架殼體、陰極板、陽極板、第一工質、第二工質、第一拉動件和第二拉動件，所述推力室框架殼體的一端具有推力出口；

2.根據(jù)權利要求1所述的ppt工質供給裝置，其特征在于，所述第一拉動件為第一卷簧，所述第二拉動件為第二卷簧；

3.根據(jù)權利要求2所述的ppt工質供給裝置，其特征在于，所述陰極板、所述陽極板的端部分別設有第一卡槽、第二卡槽；

4.根據(jù)權利要求1所述的ppt工質供給裝置，其特征在于，所述第一拉動件、所述第二拉動件均為拉簧。

5.根據(jù)權利要求1或2或3或4所述的ppt工質供給裝置，其特征在于，所述第一拉動件、所述第二拉動件的表面設有絕緣涂層。

6.根據(jù)權利要求1或2或3或4所述的ppt工質供給裝置，其特征在于，所述第一工質的第二側沿長度方向間隔設有若干第一開槽；和/或

7.根據(jù)權利要求1或2或3或4所述的ppt工質供給裝置，其特征在于，所述推力室框架殼體的第一側與所述陰極板上設有同軸的第一通孔、第二螺紋孔，以用于配合螺栓將所述陰極板固定在所述推力室框架殼體上并接電；和/或

8.根據(jù)權利要求1或2或3或4所述的ppt工質供給裝置，其特征在于，所述推力室框架殼體的第一側與所述陰極板上設有同軸的第五通孔、第六通孔，以用于裝配火花塞。

9.一種ppt工質供給方法，其特征在于，將權利要求1至8任一項所述的ppt工質供給裝置裝配在脈沖等離子體推力器上，并基于所述ppt工質供給裝置進行工質供給。

技術總結
本發(fā)明公開了一種PPT工質供給裝置及方法，該裝置包括推力室框架殼體、陰極板、陽極板、第一工質與第二工質，推力室框架殼體的一端具有推力出口；陰極板、陽極板設在推力出口內壁上，陰極板、陽極板上分別設有第一凸起與第二凸起；第一工質、第二工質并排設在推力室框架殼體內且相互嚙合，均可獨立滑動；第一工質的第一端抵接在第一凸起上，陰極板與第一工質的第二端之間設有第一拉動件；第二工質的第一端抵接在第二凸起上，陽極板與第二工質的第二端之間設有第二拉動件。本發(fā)明應用于航天器推進領域，可有效解決因陰極板、陽極板兩側工質燒蝕速度不一致而導致推力器失效的問題，還能有效避免一側工質端面的積碳影響另一側工質的推進供給。

技術研發(fā)人員：何振,唐果
受保護的技術使用者：湖南鴻星科技有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/6