[實(shí)用新型]一種碘衛(wèi)星推力器的工質(zhì)供應(yīng)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201821209331.6
• 申請(qǐng)日: 2018-07-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN208633942U
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-03-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐永豪;石峰;王國(guó)東;王昊;劉小蓮;朱紅偉;王康佳;王俊君
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): F02K9/08
• 分類號(hào): F02K9/08;F02K9/32
• 代理公司: 焦作市科彤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 41133
• 代理人: 何貫通

本實(shí)用新型公開(kāi)了一種碘衛(wèi)星推力器的工質(zhì)供應(yīng)系統(tǒng)，包括設(shè)于推力器后端的推進(jìn)劑儲(chǔ)箱，所述推進(jìn)劑儲(chǔ)箱連通有主管，主管通過(guò)三通閥分流成兩個(gè)支管，兩個(gè)支管分別連接推力器的陰極和陽(yáng)極；推進(jìn)劑儲(chǔ)箱、主管、兩個(gè)支管上分別設(shè)有加熱裝置；兩個(gè)支管上分別設(shè)有比例流率控制閥。本實(shí)用新型的有益效果為：提供了一個(gè)碘工質(zhì)供應(yīng)系統(tǒng)；碘工質(zhì)的流動(dòng)可以通過(guò)熱調(diào)節(jié)，工作在相對(duì)低的溫度。其結(jié)構(gòu)可靠，能夠持續(xù)的產(chǎn)生立方星推進(jìn)所需要的高的比沖和推進(jìn)效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型設(shè)計(jì)航天航空技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種碘衛(wèi)星推力器的工質(zhì)供應(yīng)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

Cubesat即立方星，是一個(gè)結(jié)構(gòu)形狀成立方體的微小衛(wèi)星，這種衛(wèi)星雖然重量輕體積小，但是能夠搭載一定的空間實(shí)驗(yàn)載荷開(kāi)展科學(xué)實(shí)驗(yàn)，并且價(jià)格低廉，目前已經(jīng)成為一種國(guó)際化的微小衛(wèi)星標(biāo)準(zhǔn)。立方星作為一種相對(duì)新的航天器平臺(tái)，通常作為運(yùn)載火箭的第二有效載荷。為廣大用戶有權(quán)利用空間的有效手段，這些衛(wèi)星由積木形式組成，具有成本低的優(yōu)點(diǎn)。但是一個(gè)主要的問(wèn)題就是有合適的電推進(jìn)系統(tǒng)，能夠執(zhí)行軌道轉(zhuǎn)移任務(wù)。

電推進(jìn)相對(duì)于化學(xué)推進(jìn)具有比沖高、壽命長(zhǎng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。采用基于電推進(jìn)的衛(wèi)星相對(duì)于化學(xué)推進(jìn)可節(jié)省大量的推進(jìn)劑，能夠顯著降低航天器的發(fā)射重量或者把更多的有效載荷送達(dá)探測(cè)目標(biāo)地，并有效降低使命對(duì)發(fā)射窗口和總體重量的依賴程度。歐美俄等國(guó)家和地區(qū)均已廣泛采用電推進(jìn)來(lái)提升其航天器性能。

碘在低壓下作為一種高密度的固體，具有極高的比沖。但是由于碘工質(zhì)的儲(chǔ)存和線路的腐蝕等問(wèn)題，碘工質(zhì)供應(yīng)系統(tǒng)也有許多需要解決的問(wèn)題，第一個(gè)問(wèn)題是全部的供應(yīng)系統(tǒng)必須維持在高溫防止碘沉積(從氣相回到固相)，這將會(huì)阻塞推進(jìn)劑輸送線路。令一個(gè)方面，線路中的溫度低于儲(chǔ)箱中的溫度的時(shí)候，將會(huì)發(fā)生碘的沉積。

因此需要設(shè)計(jì)一個(gè)基于碘工質(zhì)的供應(yīng)系統(tǒng)，用來(lái)解決碘工質(zhì)的儲(chǔ)存和輸送。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是為了解決上述問(wèn)題，并提供了一種碘衛(wèi)星推力器的工質(zhì)供應(yīng)系統(tǒng)。

為了完成上述目標(biāo)，本實(shí)用新型提供以下技術(shù)方案：

本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N碘衛(wèi)星推力器的工質(zhì)供應(yīng)系統(tǒng)，包括設(shè)于推力器后端的推進(jìn)劑儲(chǔ)箱，所述推進(jìn)劑儲(chǔ)箱連通有主管，主管通過(guò)三通閥分流成兩個(gè)支管，兩個(gè)支管分別連接推力器的陰極和陽(yáng)極；推進(jìn)劑儲(chǔ)箱、主管、兩個(gè)支管上分別設(shè)有可控溫的加熱裝置；兩個(gè)支管上分別設(shè)有比例流率控制閥；所述主管上有一段為波紋管，波紋管為了適應(yīng)推進(jìn)劑儲(chǔ)箱在工作時(shí)候箱蓋的波動(dòng)。

優(yōu)選的，所述加熱裝置為柔性的聚酰亞胺加熱器，加熱裝置包覆于推進(jìn)劑儲(chǔ)箱、主管和兩個(gè)支管上，每個(gè)加熱裝置分別通過(guò)比例-積分-微分溫度控制器調(diào)節(jié)溫度。

優(yōu)選的，所述推進(jìn)劑儲(chǔ)箱、主管、兩個(gè)支管材質(zhì)均為哈氏合金。

優(yōu)選的，兩個(gè)支管上位于比例流率控制閥的前后段管道上的加熱裝置為分別獨(dú)立控制。

優(yōu)選的，兩個(gè)支管的后段分別設(shè)有壓力傳感器；每個(gè)加熱裝置所包覆的管道或推進(jìn)劑儲(chǔ)箱上均設(shè)有溫度傳感器。

優(yōu)選的，所述比例流率控制閥為具有內(nèi)置加熱器的控制閥，用于避免比例流率控制閥內(nèi)部碘沉淀。

本申請(qǐng)具體的使用方法為，將推進(jìn)劑儲(chǔ)箱加熱至90℃，主管和支管分別加熱至125℃；分別通過(guò)比例流率控制閥控制支管流率，進(jìn)而控制進(jìn)入推力器陰極和陽(yáng)極的工質(zhì)流率。

本實(shí)用新型的有益效果為：本實(shí)用新型提供了一個(gè)集成的碘工質(zhì)供應(yīng)系統(tǒng)。碘工質(zhì)的流動(dòng)可以通過(guò)熱調(diào)節(jié)，工作在相對(duì)低的溫度。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，能夠持續(xù)的產(chǎn)生立方星推進(jìn)所需要的高的比沖和推進(jìn)效率。

附圖說(shuō)明

圖1為本申請(qǐng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本申請(qǐng)的控制框圖。

具體實(shí)施方式