[發明專利]用于空間飛行器的模塊化動力系統及動力推進方法

在審

• 申請號: 202110759356.3
• 申請日: 2021-07-06
• 公開（公告）號: CN113323771A
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 孫奪;王明哲;郭利明;劉業奎;李文鵬;申帥帥;余鵬;楊海峰
• 申請（專利權）人: 北京宇航推進科技有限公司
• 主分類號: F02K9/44
• 分類號: F02K9/44;F02K9/50;F02K9/58;F02K9/60;B64G1/40
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種用于空間飛行器的模塊化動力系統，其特征在于，包括：

發動機模塊（100），所述發動機（100）模塊位于整個系統的最下方；

推進劑模塊（200），所述推進劑模塊（200）與所述發動機模塊（100）連接；

擠壓模塊（300），所述擠壓模塊（300）與所述推進劑模塊（200）連接；

載荷模塊（400），所述載荷模塊（400）設置在所述擠壓模塊（300）上方；

所述發動機模塊（100）、所述推進劑模塊（200）、所述擠壓模塊（300）以及所述載荷模塊（400）之間通過支撐結構（666）進行連接固定。

2.根據權利要求1所述的用于空間飛行器的模塊化動力系統，其特征在于，所述擠壓模塊（300）包括環形氣瓶（320），所述環形氣瓶（320）具有充氣口（310），所述環形氣瓶（320）內的高壓氣體經過閥門和傳感器組合（370）到達擠壓模塊第一氣體出口（330）和到達擠壓模塊第二氣體出口（350），所述第一氣體出口（330）與氣體第三管路（340）連接，所述第二氣體出口（350）與氣體第四管路（360）連接。

3.根據權利要求2所述的用于空間飛行器的模塊化動力系統，其特征在于，所述第一氣體出口（330）經過氣體第三管路（340）到達推進劑模塊（200）的擠壓氣體第一入口（210）；

所述第二氣體出口（350）經過氣體第四管路（360）到達推進劑模塊（200）的擠壓三通入口（231）。

4.根據權利要求3所述的用于空間飛行器的模塊化動力系統，其特征在于，所述推進劑模塊（200）包括推進劑第一貯箱（220）和推進劑第二貯箱（290）；

所述推進劑第一貯箱（220）上方具有擠壓氣體第一入口（210），推進劑從推進劑閥門（280）經推進劑第一管路（260）到達發動機模塊（100）的推進劑第一入口（121）；

所述推進劑第一貯箱（220）的三通入口（231）與三通連接，所述三通（230）具有三通第一出口（232）、三通第二出口（233）；

所述三通第一出口（232）與擠壓氣體第二入口（240）連接，所述擠壓氣體第二入口（240）與推進劑第二貯箱（290）連接，所述推進劑第二貯箱（290）內推進劑從推進劑閥門（280）經推進劑第二管路（270）到達發動機模塊（100）的推進劑第二入口（122）；

所述三通第二出口（233）與氣體第二管路（250）一端連接，所述氣體第二管路（250）另一端與發動機模塊（100）的氣體入口（123）連接，推進劑經氣體入口（123）達到電磁閥。

5.根據權利要求4所述的用于空間飛行器的模塊化動力系統，其特征在于，所述第一推進劑入口（121）為燃料入口，所述第二推進劑入口（122）為氧化劑入口。

6.根據權利要求4所述的用于空間飛行器的模塊化動力系統，其特征在于，所述推進劑第一貯箱（220）為燃料貯箱，所述推進劑第二貯箱（290）為氧化劑貯箱。

7.根據權利要求4所述的用于空間飛行器的模塊化動力系統，其特征在于，所述推進劑閥門（280）由加排閥、膜片閥以及過濾器組成。

8.根據權利要求4所述的用于空間飛行器的模塊化動力系統，其特征在于，所述發動機模塊（100）包括發動機，所述發動機由推力室（110）與電磁閥（120）通過螺栓固定連接組成，所述發動機與支撐結構（666）之間通過伺服機構（130）進行連接。

9.根據權利要求8所述用于空間飛行器的模塊化動力系統，其特征在于，所述伺服機構（130）為至少4個，滿足發動機沿四個方向的擺動。

10.一種利用權利要求1-9之一所述的用于空間飛行器的模塊化動力系統的推進方法，其特征在于，高壓氣體通過充氣閥（310）被充入到環形氣瓶（320），環形氣瓶（320）內的高壓氣體經過閥門和傳感器組合（370）到達擠壓模塊第一氣體出口（330）和到達擠壓模塊第二氣體出口（350），兩路氣體分別經過氣體第三管路（340）和氣體第四管路（360）到達推進劑模塊（200）的擠壓氣體第一入口（210）和三通入口（231）：

一路氣體從擠壓氣體第一入口（210）經過膜片閥進入推進劑第一貯箱（220），擠壓貯箱內推進劑，推進劑從推進劑閥門（280）經推進劑第一管路（260）到達發動機模塊（100）的推進劑第一入口（121）；另一路氣體經過推進劑模塊（200）的三通（230）后再次分成兩路：

一路經三通第一出口（232）流入氣體第一管路及擠壓氣體第二入口（240），經過膜片閥進入推進劑第二貯箱（290），擠壓貯箱內推進劑，推進劑從推進劑閥門（280）經推進劑第二管路（270）到達發動機模塊（100）的推進劑第二入口（122）；另一路氣體經三通第二出口（233）流入氣體第二管路（250）到達發動機模塊的氣體入口（123），最終到達電磁閥；

通過對電磁閥（120）內氣體的控制來實現電磁閥的開關，進而控制推進劑通過推進劑第一入口（121）和推進劑第二入口（122）進入推力室，推進劑在推力室進行燃燒產生推力。