一种微型推冲器的设计(2)

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微小型卫星研制技术的成熟也给其带来了新的应用与任务。若使用微型卫星完成一些特殊任务，就需要卫星带有一定的动力装置。而普通推进系统体积和质量都很庞大，无法用于微型卫星的轨道控制以及姿态的调整和保持[2]。因此，微推进器的研究与制造也就显得尤为重要。

1.1.2 微推进器特点及种类

微推进系统的研制主要有两种技术途径：一种是将传统的推进系统按比例缩小进行制造源]自=751-·论~文"网·www.751com.cn/ ，即传统推进器小型化；另一种是用全新的思路和理念，结合当今最新的技术和工艺来设计和制造微型推进系统[3]。由于微推进器的体积小，传统的制造加工工艺很难完美地运用于微推进器的加工与制造。对此，MEMS精密加工技术能很好的满足微推进器的加工制造。基于 MEMS 技术的微型推进系统成本低、体积小、质量轻、集成度高，并且设计制作周期短，尤其适用于体积小、造价低廉的微型飞行器系统[4]。

微型推进器的种类比较多，根据推力产生的工质不同，可以分为燃气喷流推进器和喷射质量块推进器两类，由于喷射质量块推冲器不容易控制，安全性低等原因，对其研究不多；根据工作原理的不同可以分为化学能推进器、冷气体推进器、霍尔推进器、离子推进器、胶体推进器、电弧推进器、MEMS微型推进器等。化学能推冲器又可以分为固体脉冲推冲器和液体推冲器，液体推冲器有着比冲高、技术成熟和便于调节的优点，但是有着结构复杂、质量大、维修和保养非常复杂等缺点[5]。本文选择固体脉冲推进器为设计类型。

1．2 国内外研究现状

1.2.1 国外研究现状

1.2.2 国内研究现状

1.2.3 推进器性能比较

针对多种类型推进器，分别从有效工作周期、制造成本、可靠性、作用时间等方面进行了粗略的比较，结果见表1.1[21]：

表1.1 各种微型推进器性能比较

类型有效工作周期制造成本推进剂成本效率可靠性作用时间比冲/秒

微激光长低很低高很高很长 1000

微化学短低一般低低短 200

微冷气 — 低高低高短 100

电热式 — 低一般低一般一般 50

离子一般高低高