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1. 发明公开

CN106401891A 一种离子推力器环形磁钢安装结构无效
公开(公告)号：CN106401891A
公开(公告)日：2017-02-15
申请号：CN201611118157.X
申请日：2016-12-07
申请人：兰州空间技术物理研究所
发明人：赵以德 , 孙小菁 , 张天平 , 杨褔全 , 江豪成 , 吴宗海 , 胡竟 , 王彦龙
IPC分类号： F03H1/00 , H01F7/02
CPC分类号： F03H1/0081 , H01F7/0221
摘要：本发明公开了一种离子推力器环形磁钢安装结构，属于航天技术和真空技术领用。所述结构包括：磁钢盒、磁钢盖、磁钢、极靴、连接螺钉组件。所述安装结构解决了大直径环形磁钢实现难题，同事解决了由多个小块磁钢实现环形磁钢中因小磁钢之间相互排斥难以安装问题，同时将磁钢环安装于外壳上的设计降低了离子推力器对磁钢的高温使用性要求。

2. 发明公开

CN117345569A 一种多喷嘴脉冲等离子体推力器审中-实审
公开(公告)号：CN117345569A
公开(公告)日：2024-01-05
申请号：CN202311231005.0
申请日：2023-09-22
申请人：兰州空间技术物理研究所
发明人：王尚民 , 耿海 , 田立成 , 刘超 , 高俊 , 郭宁 , 王成飞 , 李沛 , 陈新伟 , 张兴民 , 孙小菁
IPC分类号： F03H1/00
摘要：本申请涉及航天空间电推进技术领域，具体而言，涉及一种多喷嘴脉冲等离子体推力器，包括框架、壳体面板、储能模块、点火器以及发射头组件，其中：储能模块固定在框架内部：发射头组件通过壳体面板固定在框架上，并与储能模块电连接；发射头组件由三组发射头组成，三组发射头分别沿框架正交的三个方向设置；每组发射头均由阴极、阳极、推进剂、支撑架以及发射口组成：在每组发射头的阴极上均固定设置有点火器。本申请应用在标准立方星上，结构简单，整体采用桁架式结构，在正交三个方向均布三个发射头，可灵活调节推力的输出，控制方便，具有小功率下高比冲工作的能力。

3. 发明公开

CN114580118A 一种离子推力器寿命及可靠性定量评估方法有权
公开(公告)号：CN114580118A
公开(公告)日：2022-06-03
申请号：CN202210309782.1
申请日：2022-03-25
申请人：兰州空间技术物理研究所
发明人：张雪儿 , 赵以德 , 孙小菁 , 耿海 , 贾艳辉 , 张天平 , 李得天
IPC分类号： G06F30/17 , G06F30/20 , G06F119/02 , G06F119/04
摘要：本申请涉及航天可靠性分析技术领域，具体而言，涉及一种离子推力器寿命及可靠性定量评估方法，包括如下步骤：步骤1：根据磨损试验数据及寿命模型，计算推力器寿命相对工程需求的裕度，确定工程失效模式；步骤2：利用工程失效模式寿命模型和QMU方法计算不确定度下的寿命范围，确定关键失效模式；步骤3：根据关键失效模式寿命模型和参数不确定度，抽样计算寿命样本并拟合其分布；步骤4：按照任务剖面和各失效模式间的关系，逐级计算推力器完成工程任务的可靠性指标。本申请大大提高了评估结果的可信度，极大地扩展了适用范围，寿命和可靠性模型可以基于现有试验数据来建立，无需额外开展可靠性试验，在保证较高精度的同时节约了大量的成本。

4. 发明公开

CN113202707A 一种可变直径离子推力器磁极有权
公开(公告)号：CN113202707A
公开(公告)日：2021-08-03
申请号：CN202110520332.2
申请日：2021-05-12
申请人：兰州空间技术物理研究所
发明人：王亮 , 张兴民 , 耿海 , 王成飞 , 杨福全 , 刘家涛 , 孙小菁 , 孙明明
IPC分类号： F03H1/00
摘要：本申请公开了一种可变直径离子推力器磁极。所述可变直径离子推力器磁极，包括磁极底座、外磁极组件、内磁极组件，其中：外磁极组件安装在磁极底座上；内磁极组件可滑动地安装在磁极底座与外磁极组件之间，并通过内磁极组件的滑动调节离子推力器磁极的直径。本申请解决了相关技术中磁极位置不可调节的技术问题，可极大地提高离子推力器研制过程中放电室磁场的优化设计以及与空心阴极的匹配设计效率。

5. 发明公开

CN107795445A 一种环形磁钢环切场离子推力器结构和主支撑环有权
公开(公告)号：CN107795445A
公开(公告)日：2018-03-13
申请号：CN201710780838.0
申请日：2017-09-01
申请人：兰州空间技术物理研究所
发明人：赵以德 , 张天平 , 吴宗海 , 杨褔全 , 李娟 , 孙小菁 , 张文涛 , 高军
IPC分类号： F03H1/00
摘要：本发明公开了一种环形磁钢环切场离子推力器结构和用于该结构的主支撑环。该离子推力器结构包括主支撑环、安装架和绝缘陶瓷组件；该环形磁钢环切场离子推力器的物理功能性组件通过安装架和绝缘陶瓷组件安装在主支撑环上，使得这些物理功能性组件固定于相对位置处；其中，外壳安装在安装架上；阳极、栅极组件和安装架通过绝缘陶瓷组件安装在主支撑环上；柱段磁钢组件和栅极磁钢组件直接安装在主支撑环上。采用该结构后离子推力器结构变得紧凑，零部件数量减小，可装配性和维修性大幅提高；放电室对外散热能力增加，同样放电功耗热敏感元件使用环境温度降低；高低压电极间耐压能力提升；长期溅射沉积环境下高低压电极间绝缘下降基本消除。

6. 发明授权

CN114580118B 一种离子推力器寿命及可靠性定量评估方法有权
公开(公告)号：CN114580118B
公开(公告)日：2023-12-15
申请号：CN202210309782.1
申请日：2022-03-25
申请人：兰州空间技术物理研究所
发明人：张雪儿 , 赵以德 , 孙小菁 , 耿海 , 贾艳辉 , 张天平 , 李得天
IPC分类号： G06F30/17 , G06F30/20 , G06F119/02 , G06F119/04
摘要：本申请涉及航天可靠性分析技术领域，具体而言，涉及一种离子推力器寿命及可靠性定量评估方法，包括如下步骤：步骤1：根据磨损试验数据及寿命模型，计算推力器寿命相对工程需求的裕度，确定工程失效模式；步骤2：利用工程失效模式寿命模型和QMU方法计算不确定度下的寿命范围，确定关键失效模式；步骤3：根据关键失效模式寿命模型和参数不确定度，抽样计算寿命样本并拟合其分布；步骤4：按照任务剖面和各失效模式间的关系，逐级计算推力器完成工程任务的可靠性指标。本申请大大提高了评估结果的可信度，极大地扩展了适用范围，寿命和可靠性模型可以基于现有试验数据来建立，无需额外开展可(56)对比文件CN 113656972 A,2021.11.16CN 113792266 A,2021.12.14CN 103258115 A,2013.08.21CN 107766300 A,2018.03.06CN 110941912 A,2020.03.31CN 111914386 A,2020.11.10CN 113591268 A,2021.11.02KR 20120064149 A,2012.06.19Zhang, Xueer;Zhang, Tianping;Li,Detian.Quantification of the Lifetime andReliability of Dual-Mode Ion Thrusters.《JOURNAL OF AEROSPACE TECHNOLOGY ANDMANAGEMENT》.2022,第14卷e0422.李军星;张勇波;傅惠民;王治华.离子推力器极少数据可靠性评估方法.航空动力学报.2015,(第10期),全文.林逢春;王宗仁;耿海;王敏.氙离子推力器寿命试验与可靠性评估方法.质量与可靠性.2018,(第05期),全文.王聪;郭宁;刘超;贾艳辉.离子推力器栅极系统仿真典型验证技术研究现状.真空与低温.2020,(第02期),全文.贾艳辉;王聪;李娟;耿海;郭宁;杨浩;王亮.三栅极离子推力器电子反流失效影响参数的敏感性研究.推进技术.2019,(第01期),全文.孙明明;耿海;郑艺.基于Matlab/Simulink的离子推力器输入参数设计模型研究.推进技术.2019,(第05期),全文.张雪儿;张天平;李得天.基于QMU原理的离子推力器产品性能设计及验证方法.火箭推进.2020,(第05期),全文.张伟文;张天平.空间电推进的技术发展及应用.国际太空.2015,(第03期),全文.张天平.兰州空间技术物理研究所电推进新进展.火箭推进.2015,(第02期),全文.周志成;王敏;仲小清;陈娟娟;张天平.20cm口径离子推力器寿命模型及评估.真空科学与技术学报.2015,(第09期),全文.陈娟娟;张天平;贾艳辉;耿海.LIPS-300离子推力器双栅极寿命的数值分析.固体火箭技术.2016,(第01期),全文.贾艳辉;郭宁;李娟;陈娟娟;张天平.LIPS-200离子推力器关键部组件寿命分析.空间控制技术与应用.2013,(第04期),全文.贾艳辉;张天平;李小平.离子推力器加速栅寿命的概率性分布和可靠性预测.真空与低温.2011,(第02期),全文.贾艳辉;张天平;李小平.离子推力器加速栅寿命概率性分析.推进技术.2011,(第06期),全文.

7. 发明授权

CN115234459B 一种高放电稳定性的微脉冲等离子体推力器喷嘴组件有权
公开(公告)号：CN115234459B
公开(公告)日：2023-10-20
申请号：CN202211059378.X
申请日：2022-08-30
申请人：兰州空间技术物理研究所
发明人：王尚民 , 刘超 , 耿海 , 冯杰 , 张海 , 郭宁 , 李沛 , 陈新伟 , 李兴达 , 马伊帆 , 张兴民 , 孙小菁 , 高军
IPC分类号： F03H1/00
摘要：本发明公开了一种高放电稳定性的微脉冲等离子体推力器喷嘴组件，包括阳极板、聚四氟乙烯工质、聚乙烯工质、阴极板，阳极板与阴极板呈上、下结构平行设置，阳极板与阴极板之间设置聚乙烯工质，聚乙烯工质左右两侧对称设置两个聚四氟乙烯工质，聚乙烯工质前侧面上、下端中部对称设置阳极凸起、阴极凸起，阳极凸起固定在阳极板上，阴极凸起固定在所述阴极板上，阳极凸起与阴极凸起之间为放电区域。本发明易于实现导电击穿的特性，真空电弧的约束性好，降低了不同脉冲之间的离散度，微脉冲等离子体推力器放电稳定性好；实现了真空电弧的路径约束，降低了随机性，增强了稳定性；通过火花塞省却，排出了火花塞随机性放电对阴、阳极板间主放电的影响。

8. 发明授权

CN107795445B 一种环形磁钢环切场离子推力器结构和主支撑环有权
公开(公告)号：CN107795445B
公开(公告)日：2019-08-23
申请号：CN201710780838.0
申请日：2017-09-01
申请人：兰州空间技术物理研究所
发明人：赵以德 , 张天平 , 吴宗海 , 杨褔全 , 李娟 , 孙小菁 , 张文涛 , 高军
IPC分类号： F03H1/00
摘要：本发明公开了一种环形磁钢环切场离子推力器结构和用于该结构的主支撑环。该离子推力器结构包括主支撑环、安装架和绝缘陶瓷组件；该环形磁钢环切场离子推力器的物理功能性组件通过安装架和绝缘陶瓷组件安装在主支撑环上，使得这些物理功能性组件固定于相对位置处；其中，外壳安装在安装架上；阳极、栅极组件和安装架通过绝缘陶瓷组件安装在主支撑环上；柱段磁钢组件和栅极磁钢组件直接安装在主支撑环上。采用该结构后离子推力器结构变得紧凑，零部件数量减小，可装配性和维修性大幅提高；放电室对外散热能力增加，同样放电功耗热敏感元件使用环境温度降低；高低压电极间耐压能力提升；长期溅射沉积环境下高低压电极间绝缘下降基本消除。

9. 发明公开

CN106735796A 一种离子推力器栅极零件去毛刺方法无效
公开(公告)号：CN106735796A
公开(公告)日：2017-05-31
申请号：CN201611118159.9
申请日：2016-12-07
申请人：兰州空间技术物理研究所
发明人：赵以德 , 孙小菁 , 张天平 , 杨褔全 , 孙运奎 , 李娟 , 吴宗海
IPC分类号： B23K10/00
CPC分类号： B23K10/003
摘要：本发明公开了一种离子推力器栅极零件去毛刺方法，属于航天技术和电真空技术领域。所述方法由离子推力器样机、待处理栅极、推力器测试真空系统、供配电电源和供气系统组成。所述方法通过在栅极施加偏压的方法，将放电室等离子体中的离子吸引至栅极，在栅极上引出尖端放电打火，进而消除栅极在前期加工工序中遗留的毛刺。推力器产品工作中栅极毛刺是造成推力器栅极间发生电弧，造成短路，甚至栅极烧蚀粘连的主要原因，因此栅极组装到推力器产品前，进行消除毛刺处理，可提高推力器可靠性和安全性。

10. 发明公开

CN105156290A 一种新型三环混合电推力器无效
公开(公告)号：CN105156290A
公开(公告)日：2015-12-16
申请号：CN201510408939.6
申请日：2015-07-13
申请人：兰州空间技术物理研究所
发明人：吴先明 , 张天平 , 龙建飞 , 孙明明 , 杨福全 , 陈娟娟 , 孙小菁
IPC分类号： F03H1/00
摘要：本发明公开了一种新型三环混合电推力器，通过三个推力器的混合使用，可实现最多七种工作模式，根据不同的空间推进需求采用相应的工作模式，一方面具有很好的性能范围扩展性，另一方面具有结合具体使命的良好可优化性，从而使得该三环混合推力器具有广泛的应用空间；因此可以实现很宽范围的功率、推力、比冲范围覆盖和调节能力，满足多用途和宽使命；功率范围从最小千瓦到最大数百千瓦，比冲范围2000～6000秒；(2)本发明的三环混合离子推力器能够解决大尺寸栅极的制造、组装、抗力学、热稳定等系列难题，给同时实现高功率和高比冲创造了条件。

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