[發(fā)明專利]一種基于音速噴嘴流量控制的碘工質(zhì)電推進儲供系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110576071.6
• 申請日: 2021-05-26
• 公開（公告）號: CN113306746B
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黎康
• 申請（專利權(quán)）人: 成都天巡微小衛(wèi)星科技有限責(zé)任公司
• 主分類號: B64G1/22
• 分類號: B64G1/22;B64G1/26;F03H99/00
• 代理公司: 成都行之專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51220
• 代理人: 林菲菲

1.一種基于音速噴嘴流量控制的碘工質(zhì)電推進儲供系統(tǒng)，其特征在于，包括方形碘儲罐(1)、管路控溫模塊(2)、調(diào)壓氣容加熱器(4)、調(diào)壓氣容(5)、調(diào)壓氣容壓力傳感器(9)、音速噴嘴組件(6)和控制模塊(11)；

所述方形碘儲罐(1)、調(diào)壓氣容(5)和音速噴嘴組件(6)通過管路依次連接；

所述管路控溫模塊(2)、所述調(diào)壓氣容加熱器(4)和所述調(diào)壓氣容壓力傳感器(9)均與所述控制模塊(11)連接；

所述調(diào)壓氣容加熱器(4)用于對所述調(diào)壓氣容(5)進行加熱；

所述管路控溫模塊(2)包括溫度傳感器，所述溫度傳感器用于采集系統(tǒng)管路部件的溫度信息，并將所述溫度信息發(fā)送給所述控制模塊(11)；

所述調(diào)壓氣容壓力傳感器(9)安裝于所述方形碘儲罐(1)與調(diào)壓氣容(5)之間的管路上，用于采集所述調(diào)壓氣容(5)的壓力信息，并將所述壓力信息發(fā)送給所述控制模塊(11)；

所述控制模塊(11)基于所述調(diào)壓氣容壓力傳感器(9)發(fā)送的壓力信息和所述溫度傳感器發(fā)送的溫度信息，調(diào)節(jié)所述調(diào)壓氣容加熱器(4)的加熱溫度；

所述方形碘儲罐(1)通過內(nèi)部平板加熱器加熱固體碘，使其升華為一定壓力的碘蒸氣，所述碘蒸氣進入所述調(diào)壓氣容(5)；所述控制模塊(11)控制所述調(diào)壓氣容加熱器(4)來調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力，從而精確控制音速噴嘴組件(6)的上游壓力，經(jīng)過所述調(diào)壓氣容(5)調(diào)節(jié)處理后的碘蒸氣進入所述音速噴嘴組件(6)，通過所述音速噴嘴組件(6)將碘蒸氣供給到電推力器的。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于音速噴嘴流量控制的碘工質(zhì)電推進儲供系統(tǒng)，其特征在于，儲供系統(tǒng)還包括開關(guān)自鎖閥(3)和碘儲罐壓力傳感器(10)；所述管路控溫模塊(2)還包括管路加熱器；所述管路控溫模塊(2)包覆于除所述方形碘儲罐(1)和調(diào)壓氣容(5)外的管路部件上；所述開關(guān)自鎖閥(3)安裝在所述方形碘儲罐(1)與調(diào)壓氣容(5)之間的管路上，用于控制系統(tǒng)供給碘蒸汽的通斷；所述碘儲罐壓力傳感器(10)通過三通安裝于所述方形碘儲罐(1)和開關(guān)自鎖閥(3)之間的管路上，所述碘儲罐壓力傳感器(10)與所述控制模塊(11)連接，用于采集所述方形碘儲罐(1)的壓力信息，并將所述壓力信息發(fā)送給所述控制模塊(11)，所述控制模塊(11)基于所述方形碘儲罐(1)發(fā)送的壓力信息、所述調(diào)壓氣容壓力傳感器(9)發(fā)送的壓力信息和所述溫度傳感器發(fā)送的溫度信息對所述方形碘儲罐(1)內(nèi)部加熱器、所述管路加熱器和所述調(diào)壓氣容加熱器(4)的加熱溫度進行調(diào)節(jié)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于音速噴嘴流量控制的碘工質(zhì)電推進儲供系統(tǒng)，其特征在于，所述方形碘儲罐(1)包括四方形的外部殼體(15)、位于殼體內(nèi)部的鎧裝加熱板(13)、分布在鎧裝加熱板兩邊的10u固定濾網(wǎng)(14)、電接口(12)和碘蒸汽出口(16)，所述電接口(12)與所述控制模塊(11)連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于音速噴嘴流量控制的碘工質(zhì)電推進儲供系統(tǒng)，其特征在于，所述音速噴嘴組件(6)包括陰極音速噴嘴(18)和陽極音速噴嘴(21)，所述陰極音速噴嘴(18)后的陰極音速噴嘴出口(19)連接陰極供給管路(7)，用于控制供給到電推力器陰極的碘蒸汽流量；所述陽極音速噴嘴(21)后的陽極音速噴嘴出口(20)連接陽極供給管路(8)，用于控制供給到電推力器陽極的碘蒸汽流量；所述陰極音速噴嘴(18)和陽極音速噴嘴(21)入口匯集在一起，形成一個音速噴嘴入口(17)，所述音速噴嘴入口(17)與上游管路連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于音速噴嘴流量控制的碘工質(zhì)電推進儲供系統(tǒng)，其特征在于，所述陰極音速噴嘴(18)喉部尺寸0.1～0.5mm，所述陽極音速噴嘴(21)喉部尺寸0.1～1mm，所述陰極音速噴嘴(18)和陽極音速噴嘴(21)的壓力恢復(fù)系數(shù)不低于0.7。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于音速噴嘴流量控制的碘工質(zhì)電推進儲供系統(tǒng)，其特征在于，所述調(diào)壓氣容(5)的容積大于系統(tǒng)除方形碘儲罐(1)和調(diào)壓氣容(5)外的其它管路部件總?cè)莘e。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于音速噴嘴流量控制的碘工質(zhì)電推進儲供系統(tǒng)，其特征在于，所述方形碘儲罐(1)溫度控制范圍是80～90℃，所述調(diào)壓氣容(5)溫度控制范圍是100～120℃。