专利摘要

专利摘要

本发明提供了一种应用于霍尔推力器簇的抗磁干扰支架，包括导磁底板和均匀设置在导磁底板上的多个导磁套筒，导磁底板和多个导磁套筒一体成型设置，每一导磁套筒内安置霍尔推力器簇的一个推力器单元，每一导磁套筒完全遮挡其内的推力器单元，各导磁套筒间均设有间隙，多个导磁套筒围合的区域中心为导磁底板的中心，在多个导磁套筒围合的区域中心布置阴极，阴极为霍尔推力器簇的各推力器单元的共享阴极。本发明所述的抗磁干扰支架在起到固定各推力器单元的作用的同时，可有效减少推力器的空间漏磁，以确保各推力器单元免受外界磁场干扰。同时该支架中心位置可布置一台阴极，采取阴极共享策略为数个推力器同时提供电离过程及离子中和过程所需的电子。

权利要求

1.一种应用于霍尔推力器簇的抗磁干扰支架，其特征在于：包括导磁底板和均匀设置在导磁底板上的多个导磁套筒，所述的导磁底板和多个导磁套筒一体成型设置，每一导磁套筒内安置霍尔推力器簇的一个推力器单元，每一导磁套筒完全遮挡其内的推力器单元，各导磁套筒间均设有间隙，多个导磁套筒围合的区域中心为导磁底板的中心，在多个导磁套筒围合的区域中心布置阴极，所述阴极为霍尔推力器簇的各推力器单元的共享阴极。

2.根据权利要求1所述的一种应用于霍尔推力器簇的抗磁干扰支架，其特征在于：各推力器单元及共享阴极均采用螺栓与导磁底板相连接，导磁底板底部相应位置开有通孔，相应的电气供应管路可直接穿过导磁底板通孔分别与推力器单元及阴极相连。

3.根据权利要求1所述的一种应用于霍尔推力器簇的抗磁干扰支架，其特征在于：所述导磁底板和多个导磁套筒的材质均为纯铁。

4.根据权利要求1所述的一种应用于霍尔推力器簇的抗磁干扰支架，其特征在于：所有导磁套筒均沿导磁底板的外围设置，多个导磁套筒围合区域大小与阴极尺寸相匹配。

5.根据权利要求1所述的一种应用于霍尔推力器簇的抗磁干扰支架，其特征在于：导磁套筒的形状与推力器单元磁路外包络结构相对应，导磁套筒与相应的推力器单元间的间隙尺寸在周向上相一致，且该间隙尺寸需大于推力器单元磁路外包络尺寸的8％。

6.根据权利要求5所述的一种应用于霍尔推力器簇的抗磁干扰支架，其特征在于：导磁套筒的高度需高于推力器单元磁极端面，且高度差大于推力器磁路外包络尺寸的18％且小于推力器磁路外包络尺寸的40％。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的一种应用于霍尔推力器簇的抗磁干扰支架，其特征在于：所述导磁底板为圆形底板，在导磁底板上圆周阵列多个导磁套筒。

8.根据权利要求1-6中任一项所述的一种应用于霍尔推力器簇的抗磁干扰支架，其特征在于：所述导磁底板为正方形底板，在导磁底板上矩形阵列四个导磁套筒。

说明书

技术领域

本发明属于航天电推进技术和等离子体技术领域，尤其是涉及一种应用于霍尔推力器簇的抗磁干扰支架。

背景技术

随着空间电推进技术的发展和全电推进技术的提出，电推力器逐步由单一的辅助推进扩展到了主推进，其功能从单一化迈向了多元化。未来空间任务的多样化对电推力器提出了宽参数变化范围内高性能稳定工作的要求，但当下单一霍尔推力器还很难满足应用需求。霍尔推力器簇(由两个或两个以上推力器单元组成的推力器组)概念的提出和应用则有效拓展了推力调节范围，提升了推力系统的灵活性，多台推力器的运行模式也增加了系统的可靠性。与此同时，推力器簇的组合推进可大幅度提高推力水平，可用于轨道转移等具有大推力需求的空间任务。

然而由于卫星平台可提供给推力器模块的空间极其有限，故对于推力器簇来讲，各推力器单元的布置便较为集中，推力器外围的漏磁及其相互耦合对推力器单元磁场分布将产生不可忽略的影响，这成为了制约推力器簇整体性能的关键因素之一。当推力器放电室内磁场分布受到影响时，通道内的高效的电导率及电势分布便很难建立，进而影响工质的电离及离子的加速。同时由于推力器外部磁场的相互耦合，阴极发射的电子路径可能会受到影响，进而影响放电电流和耦合压降，对离子的加速以及临界等离子体参数产生负面影响。

因此有效地减少推力器单元的空间漏磁，降低漏磁对其他推力器单元及推力器簇的整体性能及放电稳定性的影响具有重要的研究价值。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种应用于霍尔推力器簇的抗磁干扰支架，该抗磁干扰支架在起到固定各推力器单元的作用的同时，可有效减少推力器的空间漏磁，以确保各推力器单元免受外界磁场干扰。同时该支架中心位置可布置一台阴极，采取阴极共享策略为数个推力器同时提供电离过程及离子中和过程所需的电子。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种应用于霍尔推力器簇的抗磁干扰支架，包括导磁底板和均匀设置在导磁底板上的多个导磁套筒，所述的导磁底板和多个导磁套筒一体成型设置，每一导磁套筒内安置霍尔推力器簇的一个推力器单元，每一导磁套筒完全遮挡其内的推力器单元，各导磁套筒间均设有间隙，多个导磁套筒围合的区域中心为导磁底板的中心，在多个导磁套筒围合的区域中心布置阴极，所述阴极为霍尔推力器簇的各推力器单元的共享阴极。

进一步的，各推力器单元及共享阴极均采用螺栓与导磁底板相连接，导磁底板底部相应位置开有通孔，相应的电气供应管路可直接穿过导磁底板通孔分别与推力器单元及阴极相连。

进一步的，所述导磁底板和多个导磁套筒的材质均为纯铁。

进一步的，所有导磁套筒均沿导磁底板的外围设置，多个导磁套筒围合区域大小与阴极尺寸相匹配。

进一步的，导磁套筒的形状与推力器单元磁路外包络结构相对应，导磁套筒与相应的推力器单元间的间隙尺寸在周向上相一致，且该间隙尺寸需大于推力器单元磁路外包络尺寸的8％。

进一步的，导磁套筒的高度需高于推力器单元磁极端面，且高度差大于推力器磁路外包络尺寸的18％且小于推力器磁路外包络尺寸的40％。

进一步的，所述导磁底板为圆形底板，在导磁底板上圆周阵列多个导磁套筒。

进一步的，所述导磁底板为正方形底板，在导磁底板上矩形阵列四个导磁套筒。

相对于现有技术，本发明所述的一种应用于霍尔推力器簇的抗磁干扰支架具有以下优势：

1.本发明所述的抗磁干扰支架可有效减少推力器的空间漏磁，削弱外界磁场对推力器单元的干扰，且该支架对推力器原磁场的磁场强度、位型及周向均匀性的影响甚小，可忽略不计。

2.该抗磁干扰支架结构较为紧凑，且可免受推力器放电羽流的侵蚀。

3.该抗磁干扰支架结构灵活多变，可满足于多种单元数推力器簇的布置，应用范围广。

4.导磁底板中部可安装共享阴极，有助于减小推力系统整体质量及缩减成本。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为一种应用于霍尔推力器簇(三个推力器单元)的抗磁干扰支架的立体结构示意图；

图2为适应于三单元推力器簇的抗磁干扰支架的结构示意图；

图3为适应于四单元推力器簇的抗磁干扰支架的结构示意图；

图4为某一推力器单元在无抗磁干扰支架情况下的磁场位型图；

图5为某一推力器单元在有抗磁干扰支架情况下的磁场位型图；

图6为抗干扰支架外侧附近磁场强度分布图；

图7为推力器通道中径处磁场强度分布图。

附图标记说明：

1-推力器单元，2-阴极，3-导磁底板，4-导磁套筒，5-磁极，6-陶瓷通道，7-磁路。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1-图3所示，一种应用于霍尔推力器簇的抗磁干扰支架，包括导磁底板3和均匀设置在导磁底板3上的多个导磁套筒4，所述的导磁底板3和多个导磁套筒4一体成型设置，每一导磁套筒4内安置霍尔推力器簇的一个推力器单元1，每一导磁套筒4完全遮挡其内的推力器单元1，各导磁套筒4间均设有间隙，多个导磁套筒4围合的区域中心为导磁底板3的中心，在多个导磁套筒4围合的区域中心布置阴极2，所述阴极2为霍尔推力器簇的各推力器单元1的共享阴极；各推力器单元1及共享阴极均采用螺栓与导磁底板3相连接，导磁底板3底部相应位置开有通孔，推力器单元1及阴极2的相应的电气供应管路可直接穿过导磁底板通孔分别与推力器单元1及阴极2相连。

为实现抗磁干扰功能的同时有效控制其对推力器系统的负面影响，在此对抗磁干扰支架的结构及尺寸作如下限定：

1、导磁套筒4的形状需与相应的推力器单元1磁路外包络结构相对应，保证导磁套筒4与推力器单元1间的间隙尺寸在周向上相一致，进而避免影响推力器磁场的周向均匀性，此外该间隙尺寸需大于推力器单元1磁路外包络尺寸的8％，以避免对推力器磁场强度造成过大影响。

2、导磁套筒4的高度需高于推力器单元1的磁极端面，且高度差需大于推力器磁路外包络尺寸的18％，为了避免推力器放电羽流对导磁套筒造成侵蚀，该高度差还需小于推力器磁路外包络尺寸的40％。

3、导磁底板3的外边缘与导磁套筒4外边缘相切，为保证结构强度、避免磁饱和，导磁底板3厚度应不小于4mm。

4、导磁套筒4的厚度需保证其在推力器工作状态下不会出现磁饱和。

5、在满足以上要求的同时，导磁底板3和导磁套筒4的各尺寸需尽可能小，以适当控制支架的尺寸及重量。

该抗磁干扰支架结构较为灵活多变，可满足于多种单元数推力器簇的布置，图2、图3分别列举了三单元推力器簇、四单元推力器簇的布置示意图，但不限于此。

所述导磁底板3和多个导磁套筒4的材质均为纯铁，纯铁具有较高的磁导率，其值要远大于真空及空气的导磁率，因此纯铁对真空或空气中的磁力线有强烈地汇聚作用，从而避免推力器漏磁向套筒外扩散，以达到磁屏蔽的效果。

基于应用本发明所述的抗磁干扰支架的推力器簇的布置方式，各推力器单元1及其外围的导磁套筒4可以看作独立的个体，且各个体完全一致。接下来以某一单个推力器单元及其外围的导磁套筒为研究对象，通过仿真软件对该抗磁干扰支架的防漏磁效果进行仿真。

从图4和图5可以看出，加入抗磁干扰支架后，推力器外围的绝大多数磁力线均汇聚到支架上，支架外侧的漏磁及其稀少。此外，该支架的加入并未对通道内部及羽流区磁场产生明显影响，两者该区域的磁场位型近乎一致。

为了更加量化地说明本发明的抗磁干扰支架的防漏磁效果以及其对原磁场的低干扰特性，这里给出了支架外侧附近及通道中经处的磁场强度分布情况，分别如图6、图7所示，可以发现，该支架的加入使得支架外侧附近的磁场强度大幅度降低，磁场峰值降低近80％，而推力器通道中径处磁场强度却保持了较为高度的一致性，通道中径指通道中心线处。可见本发明所述的抗磁干扰支架具有良好的抗磁干扰效果，具备较强的应用潜力。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

一种应用于霍尔推力器簇的抗磁干扰支架专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。