МИКРОДВИГАТЕЛЬ, ПРИМЕНЯЕМЫЙ ПРЕЖДЕ ВСЕГО В КАЧЕСТВЕ ДВИГАТЕЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЕМ, ДВИГАТЕЛЬ МАЛОЙ ТЯГИ, СОДЕРЖАЩИЙ ТАКИЕ МИКРОДВИГАТЕЛИ, И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МИКРОДВИГАТЕЛЯ

1. Микродвигатель (1), применяемый прежде всего в качестве двигателя управления положением, содержащий камеру (2) сгорания из подложки (3), выполненной, прежде всего, из электропроводящего материала, имеющую топливоподводящее отверстие и отверстие для выпуска газа в примыкающее к камере (2) сгорания реактивное сопло, и первый резистивный нагреватель, расположенный в камере (2) сгорания, отличающийся тем, что первый резистивный нагреватель (8) придан катализатору (7), предназначенному для разложения топлива, вводимого в камеру (2) сгорания, с возможностью нагрева первым резистивным нагревателем (8) первых участков (9) материала подложки, необязательно выполненных из материала подложки и образующих катализатор (7), до заданной температуры или заданного диапазона температур.
2. Микродвигатель (1) по п.1, отличающийся тем, что первый резистивный нагреватель (8) образован самими первыми участками (9) материала подложки самого катализатора (7).
3. Микродвигатель (1) по п.2, отличающийся тем, что первые участки (9) материала подложки по меньшей мере частично покрыты материалом катализатора, а первый резистивный нагреватель (8) образован слоем катализатора.
4. Микродвигатель (1) по п.3, отличающийся тем, что между слоем катализатора и первыми участками (9) материала подложки расположен, по меньшей мере частично, изолирующий слой.
5. Микродвигатель (1) по п.1, отличающийся тем, что первые участки (9) материала подложки в камере (2) сгорания имеют по меньшей мере частично пористую структуру поверхности.
6. Микродвигатель (1) по п.1, отличающийся тем, что внутри камеры (2) сгорания между катализатором (7) и отверстием (5) для выпуска газа расположен второй резистивный нагреватель (11), предназначенный для нагрева газа, выходящего из катализатора (7).
7. Микродвигатель (1) по п.6, отличающийся тем, что второй резистивный нагреватель (11) образован вторыми участками (12) материала подложки, которые необязательно выполнены из материала подложки.
8. Микродвигатель (1) по п.1, отличающийся тем, что первые и/или вторые участки (9, 12) материала подложки выполнены механическим или химическим методом из материала подложки камеры (2) сгорания с образованием дна камеры (2) сгорания, из которого первые и/или вторые участки (9, 12) материала подложки выступают в виде столбиков внутрь объема камеры сгорания.
9. Микродвигатель (1) по п.8, отличающийся тем, что первое расстояние (14) между столбиками первых участков (9) материала подложки отличается от второго расстояния (15) между столбиками вторых участков (12) материала подложки, прежде всего меньше него.
10. Микродвигатель (1) по п.9, отличающийся тем, что объем камеры сгорания ограничен покровным слоем (16) камеры (2) сгорания, который примыкает к первым и/или вторым участкам (9, 12) материала подложки.
11. Микродвигатель (1) по п.10, отличающийся тем, что покровный слой (16) выполнен из структурированной пластины типа "кремний на изоляторе", причем посредством покровного слоя (16) обеспечен электрический контакт первого и/или второго резистивного нагревателя (11).
12. Микродвигатель (1) по п.11, отличающийся тем, что покровный слой (16) имеет проходящий по контуру краевой участок (30), по меньшей мере частично расположенный в плоскости (33) монтажа, в которой покровный слой (16) соединен с подложкой (3), и охватываемую краевым участком (30) функциональную зону (31), заглубленную относительно плоскости (33) монтажа, причем в функциональной зоне (31) расположена слоистая структура (34), состоящая из изолирующего слоя (35), металлизирующего слоя (36) и пассивирующего слоя (37) и не выступающая над плоскостью (33) монтажа.
13. Микродвигатель (1) по п.12, отличающийся тем, что в проходящем по замкнутому контуру краевом участке (30) предусмотрен токоподводящий участок, являющийся частью функциональной зоны (31), причем промежуток между пассивирующим слоем и плоскостью (33) монтажа заполнен пассивирующим материалом или пастой-наполнителем.
14. Микродвигатель (1) по п.1, отличающийся тем, что первый резистивный нагреватель (8) и/или второй резистивный нагреватель (11) образован меандровой проводниковой структурой (27, 28) из металла, расположенной, прежде всего, на покровном слое (16).
15. Микродвигатель (1) по п.1, отличающийся тем, что он содержит первое средство для регистрации первого сопротивления первого резистивного нагревателя (8) и/или второе средство для регистрации второго сопротивления второго резистивного нагревателя (11), причем первое сопротивление и/или второе сопротивление вводятся в третье средство для определения первой температуры по первому сопротивлению и второй температуры по второму сопротивлению.
16. Микродвигатель (1) по п.15, отличающийся тем, что за пределами камеры (2) сгорания дополнительно установлен датчик температуры, связанный с третьим средством для компенсации дрейфа первого и второго сопротивления.
17. Микродвигатель (1) по п.1, отличающийся тем, что он содержит третий нагреватель (29), прежде всего резистивный нагреватель, приданный реактивному соплу.
18. Микродвигатель (1) по п.17 в сочетании с одним из пп.10-13, отличающийся тем, что третий нагреватель (29) образован на покровном слое (16) меандровой проводниковой структурой из металла или электропроводящего материала.
19. Микродвигатель (1) по п.1, отличающийся тем, что подложка (3) выполнена из кремния или карбида кремния (SiC).
20. Микродвигатель (1) по п.1, отличающийся тем, что подложка (3) выполнена из сапфира.
21. Микродвигатель (1) по п.1, отличающийся тем, что он представляет собой однокомпонентный двигатель на гидразине.
22. Двигатель малой тяги, отличающийся тем, что он содержит множество микродвигателей (1), выполненных по одному из предыдущих пунктов.
23. Двигатель малой тяги по п.22, отличающийся тем, что множество микродвигателей (1) расположено в виде матрицы.
24. Способ изготовления микродвигателя (1), содержащего камеру (2) сгорания, имеющую топливоподводящее отверстие (4) и отверстие (5) для выпуска газа в примыкающее к камере (2) сгорания реактивное сопло, а также первый резистивный нагреватель, расположенный в камере (2) сгорания и приданный катализатору (7), при осуществлении которого:
подготавливают подложку (3), прежде всего из кремния, карбида кремния или сапфира,
в подложке (3) механическим, физическим или химическим методом формируют первые и/или вторые участки (12) материала подложки с образованием дна камеры (2) сгорания, из которого в виде столбиков внутрь объема камеры сгорания выступают первые и/или вторые участки (12) материала подложки,
первые участки (9) материала подложки по меньшей мере частично покрывают материалом катализатора,
подготавливают структурированный покровный слой (16), прежде всего в виде подложки (3) типа "кремний на изоляторе", с металлической структурой,
на структурированную подложку (3) накладывают покровный слой (16) и соединяют их, после чего объем камеры (2) сгорания ограничен ее покровным слоем (16), а металлическая структура расположена вблизи первых и/или вторых участков (9, 12) материала подложки.
25. Способ по п.24, отличающийся тем, что поверхности первых участков (9) материала подложки перед нанесением покрытия из материала катализатора по меньшей мере частично придают пористую структуру путем обработки этой поверхности электролитом заданной концентрации или нанесением на нее покрытия.
26. Способ по п.24 или 25, отличающийся тем, что между первыми участками (9) материала подложки и материалом катализатора наносят изолирующий слой.
27. Способ по п.24, отличающийся тем, что с помощью металлической структуры обеспечивают электрическое подключение первых и/или вторых участков (12) материала подложки или материала катализатора на первых участках (9) материала подложки.
28. Способ по п.24, отличающийся тем, что покровный слой (16) и подложку (3) соединяют прямым сращиванием, пайкой эвтектическим сплавом, стеклоприпоем, клеями на основе керамики или обычной пайкой.
29. Способ по п.28, отличающийся тем, что в покровном слое (16) путем съема материала формируют проходящий по контуру краевой участок (30), по меньшей мере частично расположенный в плоскости (33) монтажа, в которой покровный слой (16) соединяют с подложкой (3), с образованием охватываемой краевым участком (30) функциональной зоны (31), заглубленной относительно плоскости (33) монтажа.
30. Способ по п.29, отличающийся тем, что в функциональной зоне (31) создают слоистую структуру (34), состоящую из изолирующего слоя, металлизирующего слоя и пассивирующего слоя, таким образом, чтобы слоистая структура (34) не выступала над плоскостью (33) монтажа.
31. Способ по п.29 или 30, отличающийся тем, что в процессе съема материала на проходящем по замкнутому контуру краевом участке (30) формируют токоподводящий участок, являющийся частью функциональной зоны, причем промежуток между пассивирующим слоем и плоскостью (33) монтажа заполняют пассивирующим материалом.
32. Способ по п.29 или 30, отличающийся тем, что токоподводящий участок после соединения покровного слоя (16) и подложки (3) заполняют пастой-наполнителем, причем пасту-наполнитель вводят через отверстие в покровном слое (16) или в подложке (3) в зоне токоподводящего участка.
33. Способ по п.24 или 25, отличающийся тем, что на тыльную сторону подложки (3) наносят электроизолирующий пассивирующий слой, имеющий проем только в зоне первых участков (9) материала подложки.