[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
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用于空間飛行器的模塊化動力系統及動力推進方法。本發明組成包括：發動機模塊，所述發動機模塊位于整個系統的最下方；推進劑模塊與所述發動機模塊連接；擠壓模塊與所述推進劑模塊連接；載荷模塊設置在所述擠壓模塊上方；所述發動機模塊、所述推進劑模塊、所述擠壓模塊以及所述載荷模塊之間通過支撐結構進行連接固定。本發明將所有氣路閥門、管路以及高壓氣瓶等集成到擠壓模塊，將所有推進劑閥門、管路以及貯箱等集成到推進劑模塊，將推力室、電磁閥以及伺服機構等集成到發動機模塊，使動力系統結構簡化，極大提高了動力系統總裝效率，降低生產成本，節約空間，增強了系統可靠性和可維護性。

技術領域：

本發明涉及一種用于空間飛行器的模塊化動力系統及動力推進方法。

背景技術：

空間姿軌控發動機被廣泛應用于火箭上面級和衛星，是飛行任務成敗與否的關鍵。雙組元姿軌控發動機因具有高比沖、高精度、可多次啟動、推力范圍廣等優勢，被廣泛應用于飛行器動力系統。而雙組元發動機包含高壓氣瓶、貯箱、推力室、閥門以及管路等，存在系統組件多，管路布局復雜，空間利用率較低，安裝繁瑣，維護不方便等諸多問題。

發明內容：

本發明的目的是提供一種用于空間飛行器的模塊化動力系統及動力推進方法，解決了氣路系統閥門組件和管路布局復雜、空間利用率低、安裝繁瑣以及維護不方便的問題。

上述的目的通過以下的技術方案實現：

一種用于空間飛行器的模塊化動力系統，包括：

發動機模塊，所述發動機模塊位于整個系統的最下方；

推進劑模塊，所述推進劑模塊與所述發動機模塊連接；

擠壓模塊，所述擠壓模塊與所述推進劑模塊連接；

載荷模塊，所述載荷模塊設置在所述擠壓模塊上方；

所述發動機模塊、所述推進劑模塊、所述擠壓模塊以及所述載荷模塊之間通過支撐結構進行連接固定。

進一步地，所述擠壓模塊包括環形氣瓶，所述環形氣瓶具有充氣口，所述環形氣瓶內的高壓氣體經過閥門和傳感器組合到達擠壓模塊第一氣體出口和到達擠壓模塊第二氣體出口，所述第一氣體出口與氣體第三管路連接，所述第二氣體出口與氣體第四管路連接。

進一步地，所述第一氣體出口經過氣體第三管路到達推進劑模塊的擠壓氣體第一入口；

所述第二氣體出口經過氣體第四管路到達推進劑模塊的擠壓三通入口。

所述的用于空間飛行器的模塊化動力系統，所述推進劑模塊包括推進劑第一貯箱和推進劑第二貯箱；

所述推進劑第一貯箱上方具有擠壓氣體第一入口，推進劑從推進劑閥門經推進劑第一管路到達發動機模塊的推進劑第一入口；

所述推進劑第一貯箱的三通入口與三通連接，所述三通具有三通第一出口、三通第二出口；

所述三通第一出口與擠壓氣體第二入口連接，所述擠壓氣體第二入口與推進劑第二貯箱連接，所述推進劑第二貯箱內推進劑從推進劑閥門經推進劑第二管路到達發動機模塊的推進劑第二入口；

所述三通第二出口與氣體第二管路一端連接，所述氣體第二管路另一端與發動機模塊的氣體入口連接，推進劑經氣體入口達到電磁閥。

進一步地，所述第一推進劑入口為燃料入口，所述第二推進劑入口為氧化劑入口。

進一步地，所述推進劑第一貯箱為燃料貯箱，所述推進劑第二貯箱為氧化劑貯箱。

進一步地，所述推進劑閥門由加排閥、膜片閥以及過濾器組成。

進一步地，所述發動機模塊包括發動機，所述發動機由推力室與電磁閥通過螺栓固定連接組成，所述發動機與支撐結構之間通過伺服機構進行連接。

進一步地，所述伺服機構為至少4個，滿足發動機沿四個方向的擺動。