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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于大加速度环境的板式管理装置,属于航天推进。
技术介绍
1、推进剂板式表面张力管理技术已成为在轨卫星推进系统发展的重要方向,随着卫星机动性能的提升,其加速度量级由0.0001g逐渐提升至0.005g,并出现了侧向及反向加速度环境。现有的板式管理装置由于材料间隙流道的毛细力来实现推进剂的定向传输和管理,其无法适用于大加速度环境,特别是加速度量级超过0.001g的工作环境。在大加速度环境下,现有板式管理装置的推进剂管理能力下降甚至消失,无法对推进剂进行有效管控,在反向和侧向加速度环境下,贮箱出口无法约束推进剂,导致无法向推力器传输推进剂。针对卫星机动性能的提升,亟需解决大加速度环境下推进剂的管理,同时还能实现推进剂的在轨加注,已成为新一代推进技术的发展重点方向之一。
技术实现思路
1、本专利技术的技术解决问题是:克服现有技术的不足,提供一种用于大加速度环境的板式管理装置,基于激光加工微孔形成毛细力,通过毛细力形成泡破点,使气体无法进入管理装置内部,同时通过导流通道的激光打孔传输推进剂给下游发动机使用,实现大加速度量级的推进剂传输和管理功能。
2、本专利技术的技术解决方案是:一种用于大加速度环境的板式管理装置,包括上激光打孔板、导流板盖板、导流板座、放气转接管、中激光打孔板、放气管、下激光打孔板、气泡陷阱壳、陷阱激光打孔板、陷阱底座;
3、所述导流板座为具有一定宽度的板状凹槽结构,上激光打孔板、中激光打孔板与下激光打孔板之间分别通过导流板盖板连
4、优选的,所述上激光打孔板、中激光打孔板和下激光打孔板的上激光打孔的数量不小于100000,激光打孔的孔径为0.001~0.003mm,激光打孔间距为0.1~0.2mm。
5、优选的,所述上激光打孔板,中激光打孔板和下激光打孔板的结构长度为50~70mm,宽度为24~28mm。
6、优选的,所述导流板座的宽度为30~40mm,高度为3.5~5mm,其结构采用板材加工而成,厚度为1mm,满足输送推进剂水力半径的要求。
7、优选的,所述导流通道二、导流通道三、导流通道四、导流通道一均匀分布,使管理装置能够在不同的加速度环境和量级下对推进剂进行传输。
8、优选的,所述导流通道一与放气管连通,满足推进剂加注过程气泡陷阱壳内部排气的需求。
9、优选的,所述气泡陷阱壳内径为80~120mm,高度60~80mm,使其内部推进剂的填充量足够小,可以降低推进剂在轨起始加注时的剩余量值。
10、优选的,所述陷阱激光打孔板上激光打孔的孔径0.002~0.003mm,打孔数量不小于100000,同时满足过滤精度和流阻的要求。
11、优选的,所述管理装置可以用于在轨推进剂重复补加,起始加注时推进剂的剩余量不小于2%。
12、本专利技术与现有技术相比具有如下优点:
13、1)本专利技术采用激光加工微孔,满足航天器侧向和反向大加速度工作环境的推进剂传输和管控需求,确保向推力器提供无夹气的推进剂。
14、2)本专利技术的板式管理装置具备侧向和反向加速度1g以下的推进剂管理能力,能够适用于在轨所有的复杂加速度环境,实现航天器大加速度工作环境下的推进剂管理,可以推广至火箭上面级等领域。
15、3)本专利技术的管理装置激光加工微孔形成的毛细力产生的泡破点大于5000pa,满足大加速度和直径1300mm系列贮箱的使用需求,能够满足现有航天器左右推进剂贮箱的设计需求。
16、4)本专利技术的板式管理装置与现有技术相比,结构简单,无需采用任何金属网结构,焊接都是同种材料焊接,易加工且合格率高重量轻,可靠性高,在卫星推进系统应用具有一定的优势。
17、5)本专利技术采用板式激光加工微孔,其孔径与数量匹配,产生的流阻小,可以实现地面环境和在轨环境推进剂的大流量重复加注需求。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种用于大加速度环境的板式管理装置,其特征在于,包括上激光打孔板、导流板盖板、导流板座、放气转接管、中激光打孔板、放气管、下激光打孔板、气泡陷阱壳、陷阱激光打孔板、陷阱底座;
2.根据权利要求1所述的用于大加速度环境的板式管理装置,其特征在于:所述上激光打孔板、中激光打孔板和下激光打孔板的上激光打孔的数量不小于100000,激光打孔的孔径为0.001~0.003mm,激光打孔间距为0.1~0.2mm。
3.根据权利要求1所述的用于大加速度环境的板式管理装置,其特征在于:所述上激光打孔板、下激光打孔板分别位于导流通道的最上部和最下部,所述中激光打孔板的数量根据过流水力半径不小于4mm计算获得。
4.根据权利要求1所述的用于大加速度环境的板式管理装置,其特征在于:所述上激光打孔板,中激光打孔板和下激光打孔板的结构长度为50~70mm,宽度为24~28mm。
5.根据权利要求1所述的用于大加速度环境的板式管理装置,其特征在于:所述导流板座的宽度为30~40mm,凹槽高度为3.5~5mm,其结构满足输送推进剂水力半径的要求。
7.根据权利要求1所述的用于大加速度环境的板式管理装置,其特征在于:所述气泡陷阱壳内径为80~120mm,高度60~80mm,使其内部推进剂的填充量足够小,降低推进剂在轨起始加注时的剩余量值。
8.根据权利要求1或7所述的用于大加速度环境的板式管理装置,其特征在于:所述陷阱激光打孔板上激光打孔的孔径0.002~0.003mm,打孔数量不小于100000,同时满足过滤精度和流阻的要求。
9.根据权利要求1所述的用于大加速度环境的板式管理装置,其特征在于:所述导流通道与贮箱内壁之间间隙3~6mm。
10.根据权利要求1所述的用于大加速度环境的板式管理装置,其特征在于:能够在轨推进剂重复补加,起始加注时推进剂的剩余量不小于2%。
...【技术特征摘要】
1.一种用于大加速度环境的板式管理装置,其特征在于,包括上激光打孔板、导流板盖板、导流板座、放气转接管、中激光打孔板、放气管、下激光打孔板、气泡陷阱壳、陷阱激光打孔板、陷阱底座;
2.根据权利要求1所述的用于大加速度环境的板式管理装置,其特征在于:所述上激光打孔板、中激光打孔板和下激光打孔板的上激光打孔的数量不小于100000,激光打孔的孔径为0.001~0.003mm,激光打孔间距为0.1~0.2mm。
3.根据权利要求1所述的用于大加速度环境的板式管理装置,其特征在于:所述上激光打孔板、下激光打孔板分别位于导流通道的最上部和最下部,所述中激光打孔板的数量根据过流水力半径不小于4mm计算获得。
4.根据权利要求1所述的用于大加速度环境的板式管理装置,其特征在于:所述上激光打孔板,中激光打孔板和下激光打孔板的结构长度为50~70mm,宽度为24~28mm。
5.根据权利要求1所述的用于大加速度环境的板式管理装置,其特征在于:所述导流板座的宽度为30~40...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘锦涛,陈磊,李永,曲震,汪旭东,官长斌,姚灿,李文,林星荣,高宁,龙军,刘清源,方杰,张阿莉,周超,张占海,周旭冉,谢继香,孙静,刘翔宇,
申请(专利权)人:北京控制工程研究所,
类型:发明
国别省市:
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