Pollution control device for ion engine
专利汇可以提供Pollution control device for ion engine专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且PURPOSE:To certainly prevent the pollution of an ion engine and the pollution due to an ion beam of a satellite body or the like by driving a shield member so as to cover the ion engine during the nonfunctioning of the engine and to be developed to open during its functioning. CONSTITUTION:The body 10 of an artificial satellite is provided with an orbit correcting gas jet thruster 11 and a north-south orbit controlling ion engine 12. The ion engine 12 is rotatably provided with a shield member 13 having a fixed curvature through hinges 14. In driving the ion engine 12, the shield member 13 is developed by a motor-driving mechanism for emitting an ionic beam in the space, and in stopping the operation of the ion engine 12, the motor driving mechanism is reversely driven to turn over the shield member 13 for folding and accommodating it so as to cover the ion engine 12. The shield member 13 moreover checks the irradiation with blast gas from the gas jet thruster 11 to the ion engine 12.，下面是Pollution control device for ion engine专利的具体信息内容。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば人工衛星等の宇宙航行体に搭載されて南北軌道制御等の二次推進機として供されるイオンエンジンの汚染防止に用いられるイオンエンジン汚染防止装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】周知のように、静止衛星においては、軌道修正を含む軌道制御をガスジェットスラスタで実施し、南北軌道制御をイオンエンジンで実施する行う方法が採用されている。 このうち、ガスジェットスラスタは、推進薬を燃焼して所望の推力を得る。 他方、イオンエンジンは、放電室でプラズマを生成して、グリッド電極に静電場を与えてイオンを加速してイオンビームを噴射させることにより、所定の推力を得る。
【０００３】ところで、このような静止衛星にあっては、その性能上、イオンエンジンから放出されるスパッタ物質から衛星本体の汚染を防止すると共に、ガスジェットスラスタからの噴射ガスによるイオンエンジンの汚染防止が必要とされる。 すなわち、従来、このような汚染防止手段としては、イオンエンジンから噴射されるイオンビームによるスパッタ物質から衛星本体を保護するシール部材を衛星本体あるいはイオンエンジンに取付けることにより、衛星本体及びガスジェットスラスタの汚染防止が実施されていた。 一方、イオンエンジンの汚染防止は、イオンエンジンをガスジェットスラスタからの噴射ガスを受けないように衛星本体に配置することにより、その放電室に配設されるホローカソード及び中和器のホローカソードをガスジェットスラスタの噴射ガスの侵入を阻止する方法が採られていた。
【０００４】しかしながら、上記汚染防止手段では、ガスジェットスラスタからの噴射ガスがイオンエンジンに侵入する虞を有し、信頼性の点で満足のいくものでなかった。 また、イオンエンジンにガスジェットスラスタの噴射ガスが侵入すると、イオンエンジンの性能が著しく低下することにより、噴射ガスの侵入を確実に阻止するようにイエンエンジンの配置しなければならないことにより、配置の自由度に制約を受けるために、その設計を含む取扱いが非常に面倒であるという問題を有していた。
【０００５】
【発明が解決しようと課題】以上述べたように、従来のイオンエンジンの汚染防止手段では、イエンエンジンから噴射されたイオンビームにより衛星本体等を汚染する虞を有すると共に、イオンエンジンの配置構成を含む取扱いが非常に面倒であるという問題を有していた。
【０００６】この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、構成簡易にして、イオンエンジンの汚染防止を確実に実現し得、且つ、噴射したイオンビームによる汚染を確実に防止し得るようにしたイオンエンジン汚染防止装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するため手段】この発明は、放電室でプラズマを生成して、グリッド電極に静電場を与えることにより、イオンを加速してイオンビームを噴射し、所定の推力を得るイオンエンジンと、このイオンエンジンに対応して折畳み展開自在に設けられるシールド部材と、このシールド部材を前記イオンエンジンを覆う第１の位置及び前記イオンエンジンを開放する第２の位置に折畳み展開駆動する駆動手段とを備えてイオンエンジン汚染防止装置を構成したものである。
【０００８】
【作用】上記構成によれば、シールド部材はイオンエンジンの作動時に駆動手段により展開されてイオンビームを案内して宇宙空間に放出させ、イオンエンジン非作動時には再び駆動手段により折畳み位置に駆動されてイオンエンジンを覆い汚染を阻止する。
【０００９】
【実施例】以下、この発明の実施例について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１０】図１はこの発明の一実施例に係るイオンエンジン汚染防止装置を示すもので、衛星本体１０には軌道修正用ガスジェットスラスタ１１が配設される。 そして、このガスジェットスラスタ１１の周囲部には南北軌道制御用のイオンエンジン１２が配設される。 イオンエンジン１２には図２に示すように、所定の曲率を有したシールド部材１３がヒンジ１４を介して回動自在に配設される。 このシールド部材１３は、例えばモータ駆動機構１５を介してイオンエンジン１２に対して、イオンエンジン１２を覆う折畳み位置及びイオンエンジン１２から噴射されるイオンビームを宇宙空間に案内する展開位置間に折畳み展開される。 なお、図１中１６は衛星本体１０に展開自在に配設された太陽電池パドル、１７はアンテナ装置である。
【００１１】上記構成において、イオンエンジン１２を作動する際、モータ駆動機構１５が駆動され、シールド部材１３はヒンジ１４を介してイオンエンジン１２に対して展開される。 これにより、イオンエンジン１２が駆動されると、シールド部材１３はイオンエンジン１２から噴射されたイオンビームを宇宙空間に案内して放出する。
【００１２】また、イオンエンジン１２の作動が停止されると、モータ駆動機構１５が反転駆動され、シールド部材１３はヒンジ１４を介して反転されてイオンエンジン１２を覆うように折畳み収容される。 これにより、シールド部材１３は、例えばガスジェットスラスタ１１からの噴射ガスのイオンエンジン１２への照射を阻止して汚染を防止する。
【００１３】このように、上記イオンエンジン汚染防止装置はイオンエンジン１２に対応して折畳み展開自在にシールド部材１３を配設し、イオンエンジン１２の作動時にイオンビームを案内して宇宙空間に放出させるように、イオンエンジン１２に対して展開させ、イオンエンジン非作動時にはイオンエンジン１２を覆うように折畳み収容して、該イオンエンジン１２の汚染を阻止するように構成した。 これによれば、イオンエンジン１２の作動にはイオンエンジン１２からのイオンビーム噴射に伴なうスパッタ物質から衛星本体１０及びガスジェットスラスタ１１等の確実な保護が実現され、しかも、イオンエンジン１２の非作動時には、イオンエンジン１２をガスジェットスラスタ１１からの噴射ガスの照射を阻止して、図示しない放電室のホローカソード及び中和器のホローカソード等への噴射ガス侵入を確実に阻止してイオンエンジン１２を保護し、所望の性能を確保する。 この結果、イオンエンジン１２の配置を含む設計の自由度が向上され、取扱いの簡略化が促進される。
【００１４】なお、上記実施例では、シールド部材１３
をモータ駆動機構１５を用いて折畳み展開するように構成したが、これに限ることなく、例えば図３に示すようにばね部材１８ａの付勢力を利用して折畳み展開するばね機構１８を用いて構成することも可能である。 この場合、シールド部材１３はばね部材１８ａの付勢力に抗してヒンジ１４から折畳んでイオンエンジン１２に被され、この状態においてピンプラーと称する保持部材１８
ｂで位置規制される。 そして、シールド部材１３は保持部材１８ｂの規制が解除されると、ばね部材１８ａの付勢力によりヒンジ１４から回動されてイオンエンジン１
２に対して展開される。 また、上記実施例では、人工衛星に適用した場合で説明したが、これに限ることなく、
各種の宇宙航行体に適用可能である。 よって、この発明は上記実施例に限ることなく、その他、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることは勿論のことである。
【００１５】
【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれば、構成簡易にして、イオンエンジンの汚染防止を確実に実現し得、且つ、噴射したイオンビームによる汚染を確実に防止し得るようにしたイオンエンジン汚染防止装置を提供することができる。
【図１】この発明の一実施例に係るイオンエンジン汚染防止装置の配置状態を示した図。
【図２】図１の要部を取出して示した図。
【図３】図２の動作途中を示した図。
【図４】この発明の他の実施例を示した図。
１０…衛星本体、１１…ガスジェットスラスタ、１２…
イオンエンジン、１３…シールド部材、１４…ヒンジ、
１５…モータ駆動機構、１６…太陽電池パドル、１７…
アンテナ装置、１８…ばね機構、１８ａ…ばね部材、１
８ｂ…保持部材。
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