推进系统及推进系统的使用方法技术方案

本申请涉及飞行器推进技术领域，提供了一种推进系统及推进系统的使用方法，推进系统在换热构件与燃烧机构之间的路径开启的情况下，制冷机构仍对流经制冷机构的第一推进剂进行冷却，换热构件分流回流路径中的一部分第一推进剂，这部分第一推进剂经过膨胀阀后变成低温、低压的流体，这部分低温、低压流体用于冷却回流路径，从而使得回流路径中的第一推进剂进一步被冷却，而冷却回流路径后的换热构件中的第一推进剂流向燃烧机构，在燃烧机构中燃烧，驱动制冷机构工作。因此，利用第一推进剂自身的化学能驱动制冷机构进行工作，充分利用第一推进剂的化学能，避免推进剂浪费，需要大量电能或者电能不足时，可通过燃烧机构直接带动制冷机构工作。冷机构工作。冷机构工作。

【技术实现步骤摘要】
推进系统及推进系统的使用方法


[0001]本申请涉及飞行器推进
，尤其是涉及一种推进系统及推进系统的使用方法。

技术介绍

[0002]低温推进剂由于其比冲高、无毒无污染，是飞行器在轨驻留、轨道转移最高效、最经济的化学推进剂，也是进行深空探测、载人登月、载人登火比较理想的化学推进剂。
[0003]然而由于低温推进剂的沸点比较低，在恶劣的空间环境中很难长期贮存。现有技术中，通常解决的办法是通过排气损耗来保证贮箱内的低温，以及通过外界制冷来保证贮箱内的低温。但是排气损耗会带来推进剂的损失，并且是白白地浪费，而用外界制冷需要持续不断的大量电能的供应。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请提供一种推进系统及推进系统的使用方法，目的在于，一定程度上解决以上技术问题。
[0005]第一方面，本申请提供一种推进系统，所述推进系统包括：储存构件，所述储存构件包括第一腔体，所述第一腔体用于储存第一推进剂；制冷机构，所述制冷机构包括输入端和输出端，所述输入端和所述输出端均与所述第一腔体连通，所述制冷机构用于冷却从所述输入端进入所述制冷机构的第一推进剂；换热组件，所述换热组件包括回流路径、与所述回流路径连通的换热路径、与所述换热路径连通的换热构件以及设置于所述换热路径的膨胀阀，所述回流路径连通所述第一腔体与所述输出端，使得经所述制冷机构冷却后的第一推进剂回流到所述第一腔体，所述换热构件用于与冷却所述回流路径；燃烧机构，所述换热构件与所述燃烧机构连通，所述燃烧机构燃烧由所述换热构件输送的第一推进剂，以驱动所述制冷机构。
[0006]优选地，所述回流路径包括用于被所述换热构件冷却的冷却部分，所述冷却部分设置于所述第一腔体内。
[0007]优选地，所述回流路径包括用于被所述换热构件冷却的冷却部分，所述冷却部分包括彼此连通的中部路径和外部路径，由所述外部路径限定出容纳空间，所述换热构件套设于所述中部路径的外侧，所述换热构件的至少部分设置于所述容纳空间内。
[0008]优选地，所述换热构件位于所述第一腔体内。
[0009]优选地，所述储存构件还包括第二腔体，所述第二腔体与所述第一腔体相邻设置，所述第二腔体用于容纳第二推进剂，所述第二腔体与所述燃烧机构连通。
[0010]优选地，推进系统还包括第一发动机组和第二发动机组，所述第一发动机组与所述燃烧机构连通，所述燃烧机构用于驱动所述第一发动机组，所述第一腔体和所述第二腔体均与所述第二发动机组连通，以用于驱动所述第二发动机组。
[0011]优选地，所述推进系统还包括散热构件，所述散热构件与所述制冷机构换热，以将流经所述制冷机构的第一推进剂中的热量散发到空间中。
[0012]第二方面，本申请提供一种推进系统的使用方法，所述推进系统包括：储存构件，所述储存构件包括第一腔体，所述第一腔体用于储存第一推进剂；制冷机构，所述制冷机构包括输入端和输出端，所述输入端和所述输出端均与所述第一腔体连通，所述制冷机构用于冷却从所述输入端进入所述制冷机构的第一推进剂；换热组件，所述换热组件包括回流路径、与所述回流路径连通的换热路径、与所述换热路径连通的换热构件以及设置于所述换热路径的膨胀阀，所述回流路径连通所述第一腔体与所述输出端，使得经所述制冷机构冷却后的第一推进剂回流到所述第一腔体，所述换热构件用于与冷却所述回流路径；燃烧机构，所述换热构件与所述燃烧机构连通，所述燃烧机构燃烧由所述换热构件输送的第一推进剂，以驱动所述制冷机构；第一发动机组，所述第一发动机组与所述燃烧机构连通，所述燃烧机构用于驱动所述第一发动机组；所述使用方法包括：控制所述换热构件与所述燃烧机构之间的路径开启，流经所述换热构件的第一推进剂进入到所述燃烧机构，由所述燃烧机构驱动所述制冷机构和所述第一发动机组。
[0013]优选地，所述推进系统还包括第二腔体和第二发动机组，所述第二腔体与所述第一腔体相邻设置，所述第二腔体用于容纳第二推进剂，所述第二腔体与所述燃烧机构连通，所述第一腔体和所述第二腔体均与所述第二发动机组连通；所述使用方法还包括：控制所述换热构件与所述燃烧机构之间的路径关闭，控制所述制冷机构由电能驱动，由所述第一腔体的第一推进剂和所述第二腔体的第二推进剂驱动所述第二发动机组。
[0014]优选地，所述使用方法还包括：控制所述换热构件与所述燃烧机构之间的路径关闭，控制所述第二腔体与所述燃烧机构之间的路径断开，控制所述第一腔体和所述第二腔体二者与所述第二发动机组之间的路径断开，控制所述制冷机构由电能驱动。
[0015]根据本申请提供的推进系统，在换热构件与燃烧机构之间的路径被关闭的情况下，第一推进剂不会流经膨胀阀，能够利用制冷机构对第一腔体内的第一推进剂进行冷却，这种工况下，第一腔体内的第一推进剂流经第一腔体随后经由回流路径回流到第一腔体内。在换热构件与燃烧机构之间的路径被开启的情况下，制冷机构仍对流经制冷机构的第一推进剂进行冷却，在此基础上，换热构件分流回流路径中的一部分第一推进剂，这部分第一推进剂经过膨胀阀后变成低温、低压的流体，这部分低温、低压流体用于冷却回流路径，从而使得回流路径中的第一推进剂进一步被冷却，而冷却回流路径后的换热构件中的第一推进剂流向燃烧机构，在燃烧机构中燃烧，驱动制冷机构工作。因此，根据本申请提供的推进系统，当第一推进剂需要排气进行冷却或者需进行大功率冷却时，利用第一推进剂自身的化学能驱动制冷机构进行工作。一方面充分利用第一推进剂的化学能，避免推进剂白白浪费，另一方面，需要大量电能或者电能不足时，可通过燃烧机构直接带动制冷机构工作，能够满足使用要求或者降低电能的使用。
[0016]为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合
所附附图，作详细说明如下。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0018]图1示出了根据本申请实施例第一方面提供的推进系统的示意图。
[0019]图2示出了根据本申请实施例第一方面提供的推进系统的局部结构的示意图。
[0020]附图标记：1
‑
储存构件；12
‑
第二腔体；13
‑
第一腔体；21
‑
输入路径；2
‑
制冷机构； 11
‑
第二发动机组；22
‑
回流路径；5
‑
循环泵；61
‑
分流前部分；62
‑
分流路径；6
‑
膨胀阀；63
‑
分流后部分；7
‑
换热组件；71
‑
换热构件；72
‑
外部路径；3
‑
供电控制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种推进系统，其特征在于，所述推进系统包括：储存构件，所述储存构件包括第一腔体，所述第一腔体用于储存第一推进剂；制冷机构，所述制冷机构包括输入端和输出端，所述输入端和所述输出端均与所述第一腔体连通，所述制冷机构用于冷却从所述输入端进入所述制冷机构的第一推进剂；换热组件，所述换热组件包括回流路径、与所述回流路径连通的换热路径、与所述换热路径连通的换热构件以及设置于所述换热路径的膨胀阀，所述回流路径连通所述第一腔体与所述输出端，使得经所述制冷机构冷却后的第一推进剂回流到所述第一腔体，所述换热构件用于与冷却所述回流路径；燃烧机构，所述换热构件与所述燃烧机构连通，所述燃烧机构燃烧由所述换热构件输送的第一推进剂，以驱动所述制冷机构。2.根据权利要求1所述的推进系统，其特征在于，所述回流路径包括用于被所述换热构件冷却的冷却部分，所述冷却部分设置于所述第一腔体内。3.根据权利要求1所述的推进系统，其特征在于，所述回流路径包括用于被所述换热构件冷却的冷却部分，所述冷却部分包括彼此连通的中部路径和外部路径，由所述外部路径限定出容纳空间，所述换热构件套设于所述中部路径的外侧，所述换热构件的至少部分设置于所述容纳空间内。4.根据权利要求3所述的推进系统，其特征在于，所述换热构件位于所述第一腔体内。5.根据权利要求1所述的推进系统，其特征在于，所述储存构件还包括第二腔体，所述第二腔体与所述第一腔体相邻设置，所述第二腔体用于容纳第二推进剂，所述第二腔体与所述燃烧机构连通。6.根据权利要求5所述的推进系统，其特征在于，推进系统还包括第一发动机组和第二发动机组，所述第一发动机组与所述燃烧机构连通，所述燃烧机构用于驱动所述第一发动机组，所述第一腔体和所述第二腔体均与所述第二发动机组连通，以用于驱动所述第二发动机组。7.根据权利要求1所述的推进系统，其特征在于，所述推进系统还包括散热构件，所述散热构件与所述制冷机构换热，以将流经所...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡向柏，
申请(专利权)人：北京未来宇航空间科技研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：