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公开(公告)号：CN109630368A
公开(公告)日：2019-04-16
申请号：CN201811448865.9
申请日：2018-11-28
Applicant: 北京控制工程研究所
Inventor： 丛云天 , 周成 , 王戈 , 李永 , 汤海滨 , 刘磊 , 魏延明 , 丁凤林 , 王宝军 , 叶玉龙 , 郭盼 , 袁化宇 , 孙鲲 , 田海龙 , 徐晓东 , 兰赛赛 , 薛有
IPC: F03H1/00
CPC classification number: F03H1/0031 , F03H1/0081
Abstract: 大功率附加场磁动力等离子体推力器阳极高效换热结构，属于空间飞行器电推进动力装置技术领域。本发明的阳极高效换热结构，内部安置用于增加冷却剂流动路线和湍流度的导流板；阳极内壁面为圆柱体，并增加导流板构建内流道，阳极水冷套为薄壁圆柱台，通过角接焊接完成冷却通道的外侧密封以及与内壁面的配合，最终构成整个冷却腔体；进出口管路通过焊接与阳极连接。本发明通过阳极内壁面、阳极水冷套和导流板之间的配合，实现阳极内部冷却通道的密封。这种阳极换热结构设计能在高温、高压下，保证阳极表面的温度较低，冷却剂温升较大，减小了整体推力器的尺寸和复杂度，易于拆装，解决了传统的阳极设计尺寸较大且换热效率较低的问题。
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公开(公告)号：CN114623060A
公开(公告)日：2022-06-14
申请号：CN202210106583.0
申请日：2022-01-28
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: F03H1/00
Abstract: 本发明提供了一种磁等离子体动力推力器阴极及其加工方法，该阴极结构为钨阴极主体段与紫铜连接复合结构，钨阴极主体段为中孔棒状结构，中孔结构形成推力器阴极的导气孔，该导气孔按照功能划分为气流缓冲腔、气体初电离腔和气体再电离腔，从前至后直径逐级增大，从而逐级增加热等离子体运动受限程度；紫铜连接件套设于阴极后端，为中孔圆台结构，前端直径与钨阴极主体段外径一致，前端至后端直径逐渐增大。在无氧环境下，利用激光3D打印技术，将钨‑钽‑氧化物粉末、紫铜粉末同时快速制备成型MPDT复合阴极。本发明解决了目前单孔阴极热等离子体轰击内壁效率低，启动时间较长，烧蚀严重的问题，以及现有MPDT机加工困难、加工易引入氧化等问题。
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公开(公告)号：CN114623060B
公开(公告)日：2024-11-05
申请号：CN202210106583.0
申请日：2022-01-28
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: F03H1/00
Abstract: 本发明提供了一种磁等离子体动力推力器阴极及其加工方法，该阴极结构为钨阴极主体段与紫铜连接复合结构，钨阴极主体段为中孔棒状结构，中孔结构形成推力器阴极的导气孔，该导气孔按照功能划分为气流缓冲腔、气体初电离腔和气体再电离腔，从前至后直径逐级增大，从而逐级增加热等离子体运动受限程度；紫铜连接件套设于阴极后端，为中孔圆台结构，前端直径与钨阴极主体段外径一致，前端至后端直径逐渐增大。在无氧环境下，利用激光3D打印技术，将钨‑钽‑氧化物粉末、紫铜粉末同时快速制备成型MPDT复合阴极。本发明解决了目前单孔阴极热等离子体轰击内壁效率低，启动时间较长，烧蚀严重的问题，以及现有MPDT机加工困难、加工易引入氧化等问题。
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公开(公告)号：CN113581495B
公开(公告)日：2023-06-06
申请号：CN202110591290.1
申请日：2021-05-28
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: B64G1/40
Abstract: 本发明涉及一种用于电推力器的螺旋进气式气路保护装置，主体部分为陶瓷阀壳和陶瓷阀芯，阀壳和阀芯通过特殊设计的螺纹连接，阀壳和阀芯的螺纹相互咬合之后会形成一个螺旋形细长气路通道。该通道即可使得推进剂能够顺利通过，又可以有效抑制等离子体向上游传播。装置左侧设计有球头和螺帽，右侧设计有锥形螺母，用于连接气路。接入气路后气体从右侧进入，经过螺旋形细长气路通道后从左侧流出。本发明在大大简化了气路绝缘器的结构的基础上提高了绝缘的可靠性。
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公开(公告)号：CN115184032A
公开(公告)日：2022-10-14
申请号：CN202210692958.6
申请日：2022-06-17
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 本发明公开了一种用于高功率电推进器离子能量测量系统，包括放电腔体内部的集成探头，以及放电腔体外部的数据采集系统；集成探头包括三探针探头和金属圆环探头；金属圆环探头为由金属丝绕制的不封闭的环状结构，三探针探头位于金属圆环探头内部，包括三根并排排布的金属丝；数据采集系统获取金属圆环探头内部产生的感应电势，得到电流密度，数据采集系统同时获取三探针探头的离子饱和电流、正偏压电位和悬浮电位，得到离子密度；根据电流密度和离子密度得到离子能量。本发明还公开了高功率电推力器中离子能量在线测量方法。本发明实现了离子能量的实时监测，能够推动电推力器能量耦合机理研究，优化推力器设计，促进高功率电推力器的快速发展。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112941386B
公开(公告)日：2022-10-14
申请号：CN202110112237.9
申请日：2021-01-27
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 一种用于磁等离子体动力推力器的阴极，在钨电极中添加纳米氧化物、合金元素、具有磁响应的金属元素。纳米氧化物在工作过程中，及时迁移、扩散到电极表面，以补充表面蒸发损失了的氧化物，电极表面上的氧化物颗粒容易引发放电，随后的放电过程容易在这些氧化物上发生。添加金属合金元素可以提高电极的密度、强韧性和热稳定性，还可以降低烧蚀，控制氧化物的扩散。添加具有磁响应的金属元素，可以提高电极的密度、强韧性、磁响应性和热稳定性，还可以降低烧蚀，控制氧化物的扩散。复合掺杂能够利用不同氧化物和金属元素之间的协同作用效应，有利于电极综合性能的提高。
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公开(公告)号：CN114646598A
公开(公告)日：2022-06-21
申请号：CN202210107645.X
申请日：2022-01-28
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 本发明提供了一种基于多角度成像的MPD羽流结构测试装置及方法，包括真空舱、控制系统、高速相机、滤光片转轮、光纤法兰、多条光纤传像束、多个舱内固定架和多个光纤探头；通过多个视角观测等离子体羽流，通过光纤传像束将不同视角的图像传输至舱外；采用高速相机同时拍摄多个视角的羽流发光体图像；基于实际的物像关系，并利用层析重建算法处理图像，获得羽流发光体的瞬态三维结构以及结构的演化过程。针对MPD及其他电推力器，目前并无成熟的技术和设备，本发明创造性地解决了MPD羽流状态难以检测的问题，能为推力器研制和地面性能分析提供关键数据。
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公开(公告)号：CN113819023A
公开(公告)日：2021-12-21
申请号：CN202111014938.5
申请日：2021-08-31
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: F03H1/00
Abstract: 一种磁等离子体动力推进系统的推进剂供给装置，包括推进剂低温存贮模块、压力调节模块、流量调节模块；推进剂低温存贮模块用于对推进剂进行冷却、压缩、存储；推进剂低温存贮模块输出的推进剂依次经压力调节模块、流量调节模块提供给推进系统的阴极和阳极；压力调节模块用于将降低推进剂的压力；流量调节模块用于对输出给推进系统阴极和阳极的流量进行调节。本发明采用主动制冷零蒸发方案，大幅降低推进剂贮箱体积和重量；且采用大范围推进剂流量调节模块，能够同时完成推进剂流量精准控制；推进剂低温存贮模块、压力调节模块和流量调节模块一体化集成，大幅降低推进剂供给系统体积重量；采用氩气作为推进剂节省了推进剂消耗成本。
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公开(公告)号：CN113819022A
公开(公告)日：2021-12-21
申请号：CN202111014935.1
申请日：2021-08-31
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: F03H1/00
Abstract: 一种磁等离子体动力推力器的分级启动装置，包括阴极、第一阳极、第二阳极、阴阳极绝缘陶瓷；推力器点火时，阴极和第一阳极首先启动引出束流，然后对第二阳极加载空载电压，使得第二阳极启动；阴阳极绝缘陶瓷用于第一阳极与第二阳极的绝缘；第一阳极与阴极之间的最小距离不超过预设第一间距且使得启动击穿电压不超过预设第一电压；第一阳极与第二阳极之间的最小距离不超过预设第二间距且第二阳极环与阴极的空载电压不超过预设第二电压。
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公开(公告)号：CN113581495A
公开(公告)日：2021-11-02
申请号：CN202110591290.1
申请日：2021-05-28
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: B64G1/40
Abstract: 本发明涉及一种用于电推力器的螺旋进气式气路保护装置，主体部分为陶瓷阀壳和陶瓷阀芯，阀壳和阀芯通过特殊设计的螺纹连接，阀壳和阀芯的螺纹相互咬合之后会形成一个螺旋形细长气路通道。该通道即可使得推进剂能够顺利通过，又可以有效抑制等离子体向上游传播。装置左侧设计有球头和螺帽，右侧设计有锥形螺母，用于连接气路。接入气路后气体从右侧进入，经过螺旋形细长气路通道后从左侧流出。本发明在大大简化了气路绝缘器的结构的基础上提高了绝缘的可靠性。
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