卫星两电弧推力器推进系统及控制方法与流程

本申请涉及卫星推进，特别是一种卫星两电弧推力器推进系统及控制方法。

背景技术：

1、随着航天事业的发展，以卫星、飞船为代表的航天器密集发射入轨，在通信、导航、遥感、科学研究等领域应用广泛，极大地方便了百姓的生活。然而当前绝大多数卫星采用的是传统化学推进方式，这种方式虽可产生很大推力，但是其能量密度低，需要大量推进剂，使得卫星有效载荷占比很低，且增加了使用成本。

技术实现思路

1、本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种卫星两电弧推力器推进系统，能够产生更大的推力，且能量密度更高，从而使得卫星的有效载荷占比更高，进而利于降低使用成本。

2、根据本申请实施例的卫星两电弧推力器推进系统，包括：阳极组件、阴极组件、隔板和气源，所述阳极组件包括阳极管，所述阳极管内形成有阳极空间，且所述阳极管与电源的正极可通断地电连接，所述阴极组件包括第一阴极棒和第二阴极棒，所述第一阴极棒和所述第二阴极棒均与所述电源的负极可通断地电连接，且所述第一阴极棒和所述第二阴极棒均插接于所述阳极空间内；所述隔板可活动地设置于所述阳极空间，所述隔板具有第一位置和第二位置，所述隔板处于所述第一位置时，所述隔板收纳于所述阳极管的内壁，所述隔板处于所述第二位置时，所述隔板将所述阳极空间分隔为第一放电空间和第二放电空间，且所述隔板位于所述第一阴极棒和所述第二阴极棒之间，所述气源用于朝所述第一放电空间和/或所述第二放电空间通入工质气体。

3、根据本申请实施例的卫星两电弧推力器推进系统，可通过阳极组件和阴极组件的放电使得工质气体膨胀，从而产生更大的推力，这样的推进方式能量密度更高，从而使得卫星的有效载荷占比更高，且利于降低使用成本，尤其是，在隔板处于第二位置时，可利用阳极管以及第一阴极棒和第二阴极棒分别放电，以分别使得第一放电空间和第二放电空间内的工质气体膨胀，进而产生更大的推力。

4、根据本申请一些实施例的卫星两电弧推力器推进系统，所述阳极管的内壁设有朝向所述阳极空间敞开的收纳空间，所述隔板可伸缩地设置于所述收纳空间内，当所述隔板处于第一位置时，所述隔板收纳于所述收纳空间，当所述隔板处于第二位置时，所述隔板由所述收纳空间伸出。

5、根据本申请一些实施例的卫星两电弧推力器推进系统，还包括：气管，所述气源设置于所述气管的进气口，所述气管环绕所述阴极组件设置，所述气管配置为朝向所述第一放电空间和/或所述第二放电空间释放工质气体。

6、根据本申请一些实施例的卫星两电弧推力器推进系统，所述气管设有第一开口和第二开口，所述第一开口和所述第二开口均与所述气管的内腔连通，且所述第一开口和所述第二开口适于分别朝向所述第一放电空间和所述第二放电空间敞开。

7、根据本申请一些实施例的卫星两电弧推力器推进系统，所述气管构造为绝缘管，所述绝缘管的介电强度与所述第一阴极棒和所述第二阴极棒之间的距离成反比。

8、根据本申请一些实施例的卫星两电弧推力器推进系统，所述阳极管构造为拉瓦尔喷管。

9、本申请还提出一种用于卫星两电弧推力器推进系统的控制方法。

10、根据本申请实施例的用于卫星两电弧推力器推进系统的控制方法，控制方法用于控制上述任一项实施例的卫星两电弧推力器推进系统，所述控制方法包括：

11、获取卫星两电弧推力器推进系统的目标档位；

12、根据所述目标档位控制隔板在第一位置和第二位置之间切换。

13、根据本申请一些实施例的用于卫星两电弧推力器推进系统的控制方法，所述根据所述目标档位控制隔板在第一位置和第二位置之间切换包括：

14、当所述目标档位为第一档位时，控制所述隔板处于所述第一位置；

15、当所述目标档位为第二档位时，控制所述隔板处于所述第二位置。

16、根据本申请一些实施例的用于卫星两电弧推力器推进系统的控制方法，所述当所述目标档位为第一档位时，控制所述隔板处于所述第一位置包括：

17、控制阳极管与电源的正极电连接，且控制所述第一阴极棒和所述第二阴极棒的任意一个与所述电源的负极电连接。

18、根据本申请一些实施例的用于卫星两电弧推力器推进系统的控制方法，所述当所述目标档位为第二档位时，控制所述隔板处于所述第二位置包括：

19、控制阳极管与电源的正极电连接，且控制所述第一阴极棒和所述第二阴极棒均与所述电源的负极电连接。

20、所述用于卫星两电弧推力器推进系统的控制方法与上述的用于卫星两电弧推力器推进系统相较于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

21、本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

技术特征：

1.一种卫星两电弧推力器推进系统(100)，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的卫星两电弧推力器推进系统(100)，其特征在于，所述阳极管(11)的内壁设有朝向所述阳极空间(111)敞开的收纳空间(13)，所述隔板(12)可伸缩地设置于所述收纳空间(13)内，当所述隔板(12)处于第一位置时，所述隔板(12)收纳于所述收纳空间(13)，当所述隔板(12)处于第二位置时，所述隔板(12)由所述收纳空间(13)伸出。

3.根据权利要求1所述的卫星两电弧推力器推进系统(100)，其特征在于，还包括：气管(4)，所述气源设置于所述气管(4)的进气口，所述气管(4)环绕所述阴极组件(20)设置，所述气管(4)配置为朝向所述第一放电空间(31)和/或所述第二放电空间(32)释放工质气体。

4.根据权利要求3所述的卫星两电弧推力器推进系统(100)，其特征在于，所述气管(4)设有第一开口(41)和第二开口(42)，所述第一开口(41)和所述第二开口(42)均与所述气管(4)的内腔连通，且所述第一开口(41)和所述第二开口(42)适于分别朝向所述第一放电空间(31)和所述第二放电空间(32)敞开。

5.根据权利要求3所述的卫星两电弧推力器推进系统(100)，其特征在于，所述气管(4)构造为绝缘管，所述绝缘管的介电强度与所述第一阴极棒(21)和所述第二阴极棒(22)之间的距离成反比。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的卫星两电弧推力器推进系统(100)，其特征在于，所述阳极管(11)构造为拉瓦尔喷管。

7.一种用于卫星两电弧推力器推进系统的控制方法，所述控制方法用于控制权利要求1-6中任一项所述的卫星两电弧推力器推进系统(100)，其特征在于，所述控制方法包括：

8.根据权利要求7所述的用于卫星两电弧推力器推进系统的控制方法，其特征在于，所述根据所述目标档位控制隔板(12)在第一位置和第二位置之间切换包括：

9.根据权利要求8所述的用于卫星两电弧推力器推进系统的控制方法，其特征在于，所述当所述目标档位为第一档位时，控制所述隔板(12)处于所述第一位置包括：

10.根据权利要求8所述的用于卫星两电弧推力器推进系统的控制方法，其特征在于，所述当所述目标档位为第二档位时，控制所述隔板(12)处于所述第二位置包括：

技术总结本申请公开了一种卫星两电弧推力器推进系统及控制方法，卫星两电弧推力器推进系统，包括：阳极组件、阴极组件、隔板和气源，阳极组件包括阳极管，阳极管内形成有阳极空间，阳极空间内可活动地设有隔板，隔板具有第一位置和第二位置，隔板处于第一位置时，隔板收纳于阳极管的内壁，隔板处于第二位置时，隔板将阳极空间分隔为第一放电空间和第二放电空间，且隔板位于第一阴极棒和第二阴极棒之间。本申请的卫星两电弧推力器推进系统，在隔板处于第二位置时，可利用阳极管以及第一阴极棒和第二阴极棒分别放电，以分别使得第一放电空间和第二放电空间内的工质气体膨胀，进而产生更大的推力。技术研发人员：贾云涛,王志朋,沈岩受保护的技术使用者：北京易动宇航科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/11