[發明專利]一種用于姿軌控動力系統的燃氣發生裝置及使用方法

在審

• 申請號: 202011605537.2
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112780447A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 周明龍;張舜禹;姜丹丹;任建軍;岳文駿;郭涵婧;翟艷鵬
• 申請（專利權）人: 上海空間推進研究所
• 主分類號: F02K9/80
• 分類號: F02K9/80
• 代理公司: 上海段和段律師事務所 31334
• 代理人: 李佳俊;郭國中

本發明提供了一種用于姿軌控動力系統的燃氣發生裝置及使用方法，涉及航天姿軌控動力系統領域，包括與上游推進劑供給系統連通的單向閥、與下游系統連通的燃氣發生器以及降溫組件，所述降溫組件安裝在燃氣發生器上；所述單向閥的進口與上游推進劑供給系統的出口連通，所述單向閥的出口與燃氣發生器的進口連通，所述燃氣發生器的出口與下游系統連通，且所述單向閥與燃氣發生器固定連接。通過控制單向閥的開合或關閉即能實現單組元推進劑和高溫燃氣的連通或阻斷，有助于減少系統的反應時間，進而有助于提高系統的快速響應能力，且降溫組件降低了單向閥溫度，有助于提高系統的安全性。

技術領域

本發明涉及航天姿軌控動力系統領域，具體地，涉及一種用于姿軌控動力系統的燃氣發生裝置及使用方法。

背景技術

姿軌控動力系統是航天器的關鍵分系統之一，主要為各種航天器在飛行過程的姿態穩定和控制、軌道轉移、軌道修正提供控制力和控制力矩，被廣泛應用于衛星、飛船、導彈、運載火箭、深空探測器等重要的航天器中。

一般姿軌控動力系統的運作是由增壓系統為燃料貯箱提供壓力，推動燃料貯箱中的燃料以一定的壓力進入姿軌控發動機控制閥中，當控制閥開啟時進入發動機燃燒室進行反應，最終通過尾噴管噴出產生推力。由于姿軌控發動機體積和質量一般較小，因此整個姿軌控動力系統的主要質量和體積都集中在發動機的增壓系統、推進劑貯箱以及發動機上。

目前常規典型的姿軌控動力系統采用高壓氣體擠壓式增壓系統來推動燃料貯箱，完成整個姿軌控動力系統進行燃料供給，高壓氣路主要由氣瓶、導管、多通、充氣閥、電爆閥、高壓傳感器及相關支架等組成，對于整個系統尤其是彈用姿軌控系統來說，高壓氣體擠壓式增壓系統的氣瓶占據著系統較大的質量和空間，同時由于氣路中存在高壓，對其的連接和密封也面臨著嚴峻的可靠性考驗。

現有公開號為CN211001918U的中國專利公開了一種單組元姿軌控動力系統，所述單組元姿軌控動力系統以蒸餾水作為推進劑，其包括：儲箱和推力器組件；所述儲箱一端設置有進口，另一端設置有出口，與所述儲箱進口相連的進水管路上設置開關閥A，用于控制進水管路的通斷，與所述儲箱出口相連的出水管路和所述推力器組件連接，所述儲箱和推力器組件之間的管路上設置自鎖閥，用于控制儲箱與推力器組件之間管路的通斷，所述推力器組件用于使蒸餾水轉化為高溫水蒸汽，并通過噴射所述高溫水蒸汽產生推力。

工作時，將定量的蒸餾水注入儲箱，通過儲箱內的壓力使蒸餾水從儲箱流出，蒸餾水經過自鎖閥從儲箱流入推力器組件，推力器組件將蒸餾水先霧化再轉化為高溫水蒸氣，高溫水蒸氣再通過推力器組件上的拉瓦爾噴管噴射到外界產生推力。

發明人認為上述方案中液態水轉化為水蒸氣需要吸熱，需要消耗能量，且無法為推進系統貯箱增壓，快速響應能力差，存在待改進之處。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種用于姿軌控動力系統的燃氣發生裝置及使用方法。

根據本發明提供的一種用于姿軌控動力系統的燃氣發生裝置,包括與上游推進劑供給系統連通的單向閥、與下游系統連通的燃氣發生器以及降溫組件，所述降溫組件安裝在燃氣發生器上；所述單向閥的進口與上游推進劑供給系統的出口連通，所述單向閥的出口與燃氣發生器的進口連通，所述燃氣發生器的出口與下游系統連通，且所述單向閥與燃氣發生器固定連接。

優選地，所述單向閥出口與燃氣發生器進口的連接方式包括焊接固定連接。

優選地，所述降溫組件通過法蘭安裝在燃氣發生器的外側壁上。

優選地，所述降溫組件包括熱沉式散熱結構。

優選地，所述降溫組件包括氣冷式降溫結構。

優選地，所述降溫組件包括液冷式降溫結構。