专利名称：一种多针微牛级胶质推力器的制作方法
技术领域：
本发明属于空间微小推力发动机技术领域，具体来说是一种多针微牛级胶质推力器。
背景技术：
近年来，卫星的发展本着低成本、高可靠性、高精简、长寿命的原则，采用功能较为单 一的微小卫星星座取代大型卫星执行综合空间任务。微小卫星的应用对推进系统提出新的要 求不仅是微冲量、微推力的苛刻要求，还包括对重量、体积、功率等参数的限制。采用微 推进系统可以精确地改变卫星的位置和消除外部微小干扰，实现卫星星座定位等要求。胶质 微推力器和FEEP是目前众多微推进系统中最具系统优势和代表性的应用方案。
国外相关科研机构及公司从上世纪90年代就重新展开了胶质微推力器的研究。虽然胶 质推力器的设计都是基于电喷雾过程的物理现象，但推力器的结构参数如发射极的形式、发 射极之间的距离、发射极与抽取极的距离、发射极的尺寸及推进器不同器件使用的材料对推 进器性能的影响均未考虑在推进器的设计过程中或未做出详细报道。
就国内的相关技术而言，质谱仪、燃烧、材料合成等工业生产和科学应用均基于电喷雾
过程，此方面的研究报道很多，但将电喷雾过程应用于^:推进的研究单位较少，针对胶质推
力器详细设计的文献尚未公开报道。 发明 内 容
本发明根据电喷雾工作原理，使用碘化钠甲酰胺等溶液作为推进剂，提供一种多针微牛 级胶质推力器。
本发明采用内径为微米级的不锈钢毛细管作为发射极，使用石墨压环作为密封圈、不锈 钢薄片做为抽取极和加速极，绝缘材料均采用聚四氟乙烯。所述的发射极均可用其他尺寸的 毛细管替换，发射极到抽取极的距离、抽取极到加速极的距离均可自由调整。本发明对胶质 微推进的研究及其他电喷雾应用有一定的参考意义。
本发明的一种多针微牛级胶质推力器，包括绝缘封套、套筒、过墙式接头、多通、毛细 管路、绝缘基座、金属垫片、抽取极、加速极、绝缘垫片、绝缘套环、绝缘螺柱、发射极和 导线。
所述的毛细管路其中一根与过墙式接头连接，并通过绝缘封套，连接于套筒内部的多通， 多通上连接多根用于推进剂输出的毛细管路，可实现推进剂单路流入多路流出。用于输出的 多路毛细管路分别与绝缘基座上的过墙式接头连接；每个过墙式接头的另一端连接发射极。所述的绝缘基座与发射极之间的过墙式接头上固定一个金属垫片，所述的金属垫片和过墙式
接头均为金属材料，保证了导线与发射极的导通。
所述每个发射极对应一根毛细管路，并且数量可以根据推力器的性能需求进行设置。 所述的导线通过绝缘封套，并贯穿套筒后穿过绝缘基座，最后通过螺钉将导线两端固定
在绝缘基座和绝缘封套上。
套筒为圆筒状，套筒底端固定连接绝缘封套，顶端通过绝缘螺柱固定连接绝缘基座，所
述绝缘螺柱上顺序安装有螺母、抽取极、绝缘套环、加速极、绝缘垫片，最后通过螺母进行固定。
所述的抽取极与发射极之间的距离可通过绝缘螺柱上的螺母进行调节。
发射极与过墙式接头之间、毛细管路与过墙式接头之间、多通与毛细管路之间均设有石 墨压环，来保证每组连接部件之间的良好密封。
所述的发射极为不锈钢毛细管。毛细管路及多通均使用釆用非金属材料，保证了发射极 与毛细管路的绝缘。
抽取极和加速极的间距可通过绝缘套环或绝缘垫片的数目来调节。
安装时，首先由定位销保证发射极、抽取极和加速极的同心，然后使用螺母将抽取极、 加速极和绝缘套环固定，最后再卸掉定位销。 本发明的优点在于
1、 通过改变发射极内径、调节发射极和抽取极的间距，可以方便组成不同形式的推力器，
实现推力器性能的不同调节方式；
2、 通过增加或减少过墙式接头和发射极数量及替换多通实现不同数目发射极的推力器。
图l为多针胶质推力器结构示意图2为多针胶质推力器的套筒内部结构示意图。
图中
2.套筒
5.抽取极
8.绝缘套环
ll.发射极 14.导线 17.石墨压环
l.绝缘封套 4.金属垫片 7.绝缘垫片 IO.定位销 13.螺母 16.多通
具体实施例方式
下面结合附图对本发明的多针微牛级胶质推力器进行详细说明。
3.绝缘基座 6.加速极 9.绝缘螺柱 12.过墙式接头 15.毛细管路本发明的一种多针微牛级胶质推力器，如图1、图2所示，包括绝缘封套1、套筒2、 过墙式接头12、多通16、毛细管路15、绝缘基座3、金属垫片4、抽取极5、加速极6、 绝缘垫片7、绝缘套环8、绝缘螺柱9、发射极11和导线14。
所述的毛细管路15其中一根与过墙式接头12连接，并通过绝缘封套l,连接于套筒2 内部的多通16,多通16上连接多根用于推进剂输出的毛细管路15，可实现推进剂单路流 入多路流出。用于输出的多路毛细管路15分别与绝缘基座3上的过墙式接头12连接；每个 过墙式接头12的另一端连接发射极11 。所述的绝缘基座3与发射极11之间的过墙式接头 12上固定一个金属垫片4，所述的金属垫片4和过墙式接头12均为金属材料，保证了导线 14与发射极11的导通。
所述每个发射极11 Xt应一根毛细管路15，并且数量可以根据推力器的性能需求进行设置。
所述的导线14通过绝缘封套1，并贯穿套筒2后穿过绝缘基座3，最后通过螺钉18将 导线14两端固定在绝缘基座3和绝缘封套1上。
如图1所示，套筒2为圆筒状，套筒2底端固定连接绝缘封套1，顶端通过绝缘螺柱9 固定连接绝缘基座3，所述绝缘螺柱9上顺序安装有螺母13、抽取极5、绝缘套环8、加速 极6、绝缘垫片7，最后通过螺母13进行固定。所述的抽取极5与发射极11之间的距离可 通过绝缘螺柱9上的螺母13进行调节。
发射极11与过墙式接头12之间、毛细管路15与过墙式接头12之间、多通16与毛 细管路15之间均设有石墨压环17，来保证每组连接部件之间的良好密封。
所述的发射极ll为不锈钢毛细管。毛细管路15及多通16均使用采用非金属材料，保 证了发射极11与毛细管路15的绝缘。
抽取极5和加速极6的间距可通过绝缘套环8或绝缘垫片7的数目来调节。
安装时，如图l，首先由定位销lO保证发射极ll、抽取极5和加速极6的同心，然后 使用螺母13将抽取极5、加速极6和绝缘套环8固定，最后再卸掉定位销IO。
推进剂通过绝缘封套1处的毛细管路15流入多通16,之后再流向发射极11。电压通 过从绝缘封套1引出的导线14及在固定抽取极5和加速极6的螺母处引出的导线而施加， 推进剂流量控制在纳升每秒时，推力器产生的推力在微牛级别。
权利要求
1、一种多针微牛级胶质推力器，其特征在于包括绝缘封套、套筒、过墙式接头、多通、毛细管路、绝缘基座、金属垫片、抽取极、加速极、绝缘垫片、绝缘套环、绝缘螺柱、发射极和导线。所述的毛细管路其中一根与过墙式接头连接，并通过绝缘封套，连接于套筒内部的多通，多通上连接多根用于推进剂输出的毛细管路；用于输出的多路毛细管路分别与绝缘基座上的过墙式接头连接；每个过墙式接头的另一端连接发射极；所述的导线通过绝缘封套，并贯穿套筒后穿过绝缘基座，最后通过螺钉将导线两端固定在绝缘基座和绝缘封套上；套筒为圆筒状，套筒底端固定连接绝缘封套，顶端通过绝缘螺柱固定连接绝缘基座，所述绝缘螺柱上顺序安装有螺母、抽取极、绝缘套环、加速极、绝缘垫片，最后通过螺母进行固定。
2、 根据权利要求l所述的一种多针微牛级胶质推力器，其特征在于所述的绝缘基座与发 射极之间的过墙式接头上固定一个金属垫片，所述的金属垫片和过墙式接头均为金属材 料，保证了导线与发射极的导通。
3、 根据权利要求1所述的一种多针微牛级胶质推力器，其特征在于所述每个发射极对应一根毛细管路，并且数量根据推力器的性能需求进行设置。
4、 根据权利要求1所述的一种多针微牛级胶质推力器，其特征在于所述的抽取极与发射 极之间的距离通过绝缘螺柱上的螺母进行调节。
5、 根据权利要求1所述的一种多针微牛级胶质推力器，其特征在于发射极与过墙式接头 之间、毛细管路与过墙式接头之间、多通与毛细管路之间均设有石墨压环。
6、 根据权利要求1所述的一种多针微牛级胶质推力器，其特征在于所述的发射极为不锈 钢毛细管；毛细管路及多通均使用采用非金属材料。
7、 根据权利要求1所述的一种多针微牛级胶质推力器，其特征在于抽取极和加速极的间 距通过绝缘套环或绝缘垫片的数目来调节。
8、 根据权利要求1所述的一种多针微牛级胶质推力器，其特征在于安装时，首先由定位 销保证发射极、抽取极和加速极的同心，然后使用螺母将抽取极、加速极和绝缘套环固定， 最后再卸掉定位销。
全文摘要
本发明公开一种多针微牛级胶质推力器，包括绝缘封套、套筒、过墙式接头、多通、毛细管路、绝缘基座、金属垫片、抽取极、加速极、绝缘垫片、绝缘套环、绝缘螺柱、发射极和导线。毛细管路连接于套筒内的多通，多通上连接多根用于输出的毛细管路，分别与绝缘基座上的过墙式接头连接；每个过墙式接头另一端连接发射极；所述的导线两端固定在绝缘基座和绝缘封套上；套筒底端连接绝缘封套，顶端通过绝缘螺柱连接绝缘基座，绝缘螺柱上顺序安装螺母、抽取极、绝缘套环、加速极、绝缘垫片。本发明通过改变发射极内径、调节发射极和抽取极的间距，以及增加或减少过墙式接头和发射极数量及替换多通，可以方便组成不同形式的推力器，实现推力器性能的不同调节方式。
文档编号F02K9/60GK101539073SQ20091008260
公开日2009年9月23日 申请日期2009年4月21日 优先权日2009年4月21日
发明者张莘艾, 汤海滨, 秦超晋 申请人:北京航空航天大学