空间推进系统的新型推进剂管理方案技术方案

本发明专利技术公开了一种空间推进系统的新型推进剂管理方案，采用由气路隔离膜片、贮箱、切破膜片、低压液路常闭气爆阀组成的新型贮存单元对推进剂进行管理；所述贮箱上游设置1个气路隔离膜片，用于实现推进剂贮存过程中蒸汽与上游组件的隔离，保证上游组件不被污染；所述贮箱的液路出口端设置1个切破膜片，用于实现推进剂封存于贮箱中；所述切破膜片下游设置1个低压液路常闭气爆阀，在低压气体的作用下，低压液路常闭气爆阀内的活塞切刀移动，切破膜片破裂，推进剂流出。本发明专利技术取得了空间推进系统推进剂管理安全可靠、成本低下的双重效果。

New propellant management scheme for space propulsion system

The invention discloses a new propellant management scheme for a space propulsion system, in which a new storage unit composed of a gas path isolation diaphragm, a storage tank, a cutting diaphragm and a low pressure liquid path normal closed gas explosion valve is used to manage the propellant, and a gas path isolation diaphragm is arranged upstream of the storage tank to realize the steaming of the propellant during storage. Isolation of steam from upstream components ensures that upstream components are not contaminated; a cutting diaphragm is arranged at the outlet of the liquid path of the tank for storing propellant in the tank; a low pressure liquid circuit normal closed gas explosion valve is arranged at the downstream of the cutting diaphragm, and a piston cutter in the low pressure liquid circuit normal closed gas explosion valve is arranged under the action of low pressure gas. Movement, rupture of diaphragm, propellant outflow. The invention achieves the double effect of safe and reliable propellant management and low cost in space propulsion system.

【技术实现步骤摘要】
空间推进系统的新型推进剂管理方案
本专利技术涉及空间推进系统的一种新型的推进剂管理方案，特别适用于有推进剂贮存及供应需求的空间飞行器推进系统上。
技术介绍
推进剂作为空间推进系统发动机的能源，其可靠管理关系着系统工作的成败。典型的推进剂管理方案有三种：1)高压气体驱动技术方案；2)电爆驱动技术方案；3)贮箱、破裂膜片组合低压气体驱动技术方案。高压气体驱动技术方案见图1，贮箱1下游设置1个高压液路常闭气爆阀5实现推进剂封存，系统工作时高压气体驱动高压液路常闭气爆阀打开，从而实现系统推进剂供应。电爆驱动技术方案见图2，贮箱1下游设置1个液路常闭电爆阀6实现推进剂封存，系统工作时控制系统发出工作指令及提供大电流电源，液路常闭电爆阀打开，从而实现系统推进剂供应；贮箱、破裂膜片组合低压气体驱动技术方案见图3，贮箱1下游设置1个破裂膜片7实现推进剂封存，系统工作时破裂膜片在低压气体的作用下破裂，从而实现系统推进剂供应。上述方案均无法满足空间推进系统对推进剂管理低成本、高安全、贮存时间长的要求。
技术实现思路
针对上述技术问题，本专利技术提出了一种空间推进系统的新型推进剂管理方案。本专利技术的一种空间推进系统的新型推进剂管理方案，采用由气路隔离膜片、贮箱、切破膜片、低压液路常闭气爆阀组成的新型贮存单元对推进剂进行管理；所述贮箱上游设置1个气路隔离膜片，用于实现推进剂贮存过程中蒸汽与上游组件的隔离，保证上游组件不被污染；所述贮箱的液路出口端设置1个切破膜片，用于实现推进剂封存于贮箱中；所述切破膜片下游设置1个低压液路常闭气爆阀，在低压气体的作用下，低压液路常闭气爆阀内的活塞切刀移动，切破膜片破裂，推进剂流出。与其他典型的推进剂管理方案相比，本专利技术具有以下有益效果：1)与高压气体驱动技术方案相比，本专利技术提出的新型推进剂管理方案有效规避了高压液路常闭气爆阀上游高压管路无法进行工作压力气密测试的问题，同时避免了由于高压气体漏气而导致贮箱高压爆破的隐患，安全性强；2)与电爆驱动的技术方案相比，无需控制系统提供工作指令及大电流电源，仅利用系统自身携带的挤压气体即可实现推进剂供应，成本低；3)与贮箱、破裂膜片组合低压气体驱动的技术方案相比，切破膜片厚度可根据实际需求进行设计，推进剂贮存时间灵活；4)气路隔离膜片可以有效防止贮存过程中推进剂挥发的蒸汽对上游组件的污染。本专利技术提出的新型推进剂管理方案在新型号上首次采用。附图说明图1为高压气体驱动技术方案的原理图。图2为电爆驱动技术方案的原理图。图3为贮箱、破裂膜片组合低压气体驱动技术方案的原理图。图4为本专利技术提出的空间推进系统的新型推进剂管理方案的原理图。图中：1-气路隔离膜片；2-贮箱；3-切破膜片；4-低压液路常闭气爆阀；5-高压液路常闭气爆阀；6-液路常闭电爆阀；7-破裂膜片。具体实施方式下面结合附图和具体实施例，进一步阐述本新型推进剂管理方案。这些实施例应理解为仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的保护范围。在阅读了本专利技术记载的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本专利技术权利要求所限定的范围。如图4所示，本专利技术实施例提供了一种空间推进系统的新型推进剂管理方案，采用由气路隔离膜片1、贮箱2、切破膜片3、低压液路常闭气爆阀4组成的新型贮存单元对推进剂进行管理；所述贮箱2上游设置1个气路隔离膜片1，用于实现推进剂贮存过程中蒸汽与上游组件的隔离，保证上游组件不被污染；所述贮箱2的液路出口端设置1个切破膜片3，用于实现推进剂封存于贮箱中；所述切破膜片3下游设置1个低压液路常闭气爆阀4，在低压气体的作用下，低压液路常闭气爆阀4内的活塞切刀移动，切破膜片破裂，推进剂流出。本具体实施通过抽真空加注方式向贮箱2内加注8.5L推进剂，抽真空压力大小控制在确保气路隔离膜片1及切破膜片3未破裂范围内。低压液路常闭气爆阀4一直处于关闭状态，即阀内活塞切刀保持初始状态，从而保证推进剂可靠封存于贮箱内。正常工作模式下，系统上游提供的2.5MPa低压气体一路用于气路隔离膜片的切破，从而使贮箱内不断增压，另一路用于低压液路常闭气爆阀内活塞切刀移动,切破膜片破裂，推进剂流至下游管路，从而满足空间推进系统发动机工作需求。如上所述，本专利技术提出的新型推进剂管理方案取得了推进剂管理安全可靠、成本低的双重效果。本专利技术特别适用于有推进剂贮存及供应需求的空间飞行器推进系统上。以上对本专利技术的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本专利技术并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本专利技术的实质内容。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.空间推进系统的新型推进剂管理方案，其特征在于，采用由气路隔离膜片(1)、贮箱(2)、切破膜片(3)、低压液路常闭气爆阀(4)组成的新型贮存单元对推进剂进行管理；所述贮箱(2)上游设置1个气路隔离膜片(1)；所述贮箱(2)的液路出口端设置1个切破膜片(3)，所述切破膜片(3)下游设置1个低压液路常闭气爆阀(4)。

【技术特征摘要】
1.空间推进系统的新型推进剂管理方案，其特征在于，采用由气路隔离膜片(1)、贮箱(2)、切破膜片(3)、低压液路常闭气爆阀(4)组成的新型贮存单元对推进剂进行管理；所述贮箱(2)上游设置1个气路隔离膜片(1)；所述贮箱(2)的液路出口端设置1个切破膜片(3)，所述切破膜片(3)下游设置1个低压液路常闭气爆阀(4)。...

【专利技术属性】
技术研发人员：周庆，谭书华，华巍，汪钰，仲明，章红莉，郭涵婧，李星，施金箭，马武军，孟祥海，
申请(专利权)人：上海空间推进研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31