[發(fā)明專利]一種微小衛(wèi)星無(wú)排放變壓力在軌加注系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011164947.8
• 申請(qǐng)日: 2020-10-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112357124B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-09-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李文;李永;劉錦濤;丁鳳林;郭蕾;宋飛;陳濤;王猛杰;王振興;王斌;馬云華;李湘寧;周超;王磊;畢強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京控制工程研究所
• 主分類號(hào): B64G1/40
• 分類號(hào): B64G1/40
• 代理公司: 中國(guó)航天科技專利中心 11009
• 代理人: 徐曉艷

1.一種微小衛(wèi)星無(wú)排放變壓力在軌加注系統(tǒng)，其特征在于包括母星燃料補(bǔ)給裝置和子星加注裝置；

母星燃料補(bǔ)給裝置，包括氦氣瓶、氣體增壓模塊、吹除旁路、液路通斷控制模塊、服務(wù)貯箱TankA、氣液服務(wù)接口；氦氣瓶連接氣體增壓模塊，氣體增加模塊將氣路分成兩路，一路連接服務(wù)貯箱TankA；另一路連接吹除旁路；服務(wù)貯箱TankA和吹除旁路輸出端連接至液路通斷控制模塊，液路通斷控制模塊的輸出端連接氣液服務(wù)接口；

子星加注裝置，包括氣液加注接口、加注通斷控制模塊、目標(biāo)貯箱TankB、推力器組；氣液加注接口連接加注通斷控制模塊，加注通斷控制模塊的輸出端連接至目標(biāo)貯箱TankB的氣口，目標(biāo)貯箱TankB的液口連接至推力器組；

母星燃料補(bǔ)給裝置中的氣液服務(wù)接口與子星加注裝置的氣液加注接口相互匹配，兩者密封連接，形成服務(wù)貯箱TankA和目標(biāo)貯箱TankB間的密封氣液通路；

加注時(shí)，液路通斷控制模塊連通服務(wù)貯箱TankA和氣液服務(wù)接口，加注通斷控制模塊連通氣液加注接口和目標(biāo)貯箱TankB；氣體增壓模塊對(duì)氦氣瓶輸出的增壓氦氣進(jìn)行減壓控制，確保服務(wù)貯箱TankA內(nèi)氣墊壓力高于目標(biāo)貯箱TankB內(nèi)氣墊壓力，通過(guò)壓力差實(shí)現(xiàn)服務(wù)貯箱TankA向目標(biāo)貯箱TankB的推進(jìn)劑傳輸，并通過(guò)壓力差實(shí)現(xiàn)推進(jìn)劑傳輸速率控制；

加注后，液路通斷控制模塊連通吹除旁路和氣液服務(wù)接口，加注通斷控制模塊連通氣液加注接口和目標(biāo)貯箱TankB；氣體增壓模塊，將對(duì)氦氣瓶輸出的增壓氦氣進(jìn)行壓力控制，減壓之后的氦氣經(jīng)過(guò)吹除旁路到達(dá)氣液服務(wù)接口，再通過(guò)氣液加注接口，將傳輸管路中的殘液吹除至目標(biāo)貯箱TankB。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微小衛(wèi)星無(wú)排放變壓力在軌加注系統(tǒng)，其特征在于所述氣體增壓模塊包括第一自鎖閥LV1、第二自鎖閥LV2、第三自鎖閥LV3、第四自鎖閥LV4、第一壓力傳感器PT1、第二壓力傳感器PT2、第三壓力傳感器PT3；

第一自鎖閥LV1、第二自鎖閥LV2并聯(lián)連接，第三自鎖閥LV3、第四自鎖閥LV4并聯(lián)連接，并聯(lián)的第一自鎖閥LV1、第二自鎖閥LV2一端與氦氣瓶輸出端連接，另一端與并聯(lián)的第三自鎖閥LV3、第四自鎖閥LV4串聯(lián)連接，構(gòu)成高壓自鎖閥組；第三自鎖閥LV3、第四自鎖閥LV4的另一端連接服務(wù)貯箱的氣體輸入端，第一自鎖閥LV1與第三自鎖閥LV3連接節(jié)點(diǎn)同時(shí)連接吹除旁路的輸入端；

第一壓力傳感器PT1連接在氦氣瓶與高壓自鎖閥組之間；第二壓力傳感器PT2、第三壓力傳感器PT3位于高壓自鎖閥組與服務(wù)貯箱之間。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微小衛(wèi)星無(wú)排放變壓力在軌加注系統(tǒng)，其特征在于所述吹除旁路包括第五自鎖閥LV5、第六自鎖閥LV6、第四傳感器PT4；

第五自鎖閥LV5一端連接氣體增壓模塊，另一端與第六自鎖閥LV6串聯(lián)連接，第六自鎖閥LV6的另一端連接液路通斷控制模塊，第四傳感器PT4位于第五自鎖閥LV5、第六自鎖閥LV6之間，用于與第二自鎖閥LV2和第五自鎖閥LV5配合采用Bang-Bang控制對(duì)吹除過(guò)程進(jìn)行精確控制。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種微小衛(wèi)星無(wú)排放變壓力在軌加注系統(tǒng)，其特征在于所述吹除旁路還包括剩余量測(cè)量裝置MP，剩余量測(cè)量裝置MP位于第五自鎖閥LV5、第六自鎖閥LV6之間；

加注完成后，由氣體增壓模塊向服務(wù)貯箱TankA充氣，確保第三自鎖閥LV3、第四自鎖閥LV4至服務(wù)貯箱氣口管路內(nèi)無(wú)液體；之后，第三自鎖閥LV3、第四自鎖閥LV4、第五自鎖閥LV5打開(kāi)，實(shí)現(xiàn)剩余量測(cè)量模塊MP與服務(wù)貯箱的連通，剩余量測(cè)量裝置MP采用氣體激勵(lì)法完成服務(wù)貯箱內(nèi)液體剩余量的測(cè)量；

剩余量測(cè)量完成后，關(guān)閉第三自鎖閥LV3、第四自鎖閥LV4、第五自鎖閥LV5，確保第三自鎖閥LV3、第四自鎖閥LV4、第五自鎖閥LV5和第六自鎖閥LV6之間管路無(wú)液。