【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种无毒凝胶han单组元推力器及其制造方法 ，属于单组元推进。
技术介绍
1、无毒凝胶han推进技术因其绿色且兼具固体推进剂不易泄漏、易贮存运输和液体推进剂的推力可调、可多次启动的特点，特别是可在出厂前完成加注实现预包装，提高操作性和安全性，对卫星、火箭、空间站的安全使用和快速响应具有重要的战略意义。
2、与液体han推进相比，凝胶推进剂具有显著的流变特性。在非剪切状态下，介质粘度较高，一般高达3000~10000mpa·s，呈凝胶；而在剪切状态下，介质粘度会显著下降，一般会低于1000mpa·s，可流动。介质粘度的增加对推力器提出了新的要求，喷注器喷注雾化特性发生了改变，流阻特性发生改变；介质中胶凝剂的增加会对催化分解会产生不利影响，影响推力器的工作寿命，具体体现在温启动温度提高、温启动次数下降、脉冲寿命下降。因此需要从推力器结构上做出调整，改善上述技术性能。
3、此外，近年来微纳卫星得到迅猛发展，受限于卫星的结构布局，对推进系统及推力器要求可任意角度安装，存在推力器倒置使用的情况，存在催化剂多余物将通过分布器组件分布管进入上游的密封面或电磁阀导致密封失效，进而导致任务失败的可能性。目前尚无公开报道可倒置使用的凝胶han推力器及制造方法。
技术实现思路
1、针对凝胶han推力器应用需求以及当前解决方式存在的不足，提出一种无毒凝胶han单组元推力器及其制造方法，通过结构创新设计，提出了适用于凝胶han推进剂的推力器结构；针对推力器倒置使用要求，
2、一种无毒凝胶han单组元推力器，包括依次连接的分布器组件、防倒置膜组件、分解室组件和热控组件四大部分； 分布器组件出口平面设置与防倒置膜组件以及分解室组件连接接口；分布器组件流阻与同推力量级的液体han分布器组件相比，凝胶分布器组件分布管内径不低于1.5倍液体分布器组件分布管内径，凝胶分布器组件流阻取（1/5~1/3）倍的液体分布器组件流阻；
3、分解室组件为一体化3d打印成形的催化床喷管组合体，头部装填钌铂双金属催化剂，粒度为20~30目，催化床长度暂总床长的（1/5~3/8）；本体装填纯钌基催化剂，粒度为18~24目；热控组件包括主动热控装置和被动热控装置，推力器启动温度不低于300℃；
4、分布器组件流阻不大于0.1mpa（在不大于2.5g/s水流量下）；
5、分解室组件流阻不大于0.2mpa（在不大于2.5g/s凝胶han工作介质下）；
6、防倒置膜组件结构包括依次连接的基板、功能材料、支撑环、分布网；基板6材料为与凝胶han推进剂i级或ii级相容的中心镂空的金属圆板，靠近内圈设置功能材料安装平面；功能材料与凝胶han推进剂ⅲ级或ⅳ级相容，孔径10μm~15μm，熔点不高于200℃，完全分解温度不高于400℃，分解产物为气相，且对催化剂无毒害作用；支撑环与基板选用同种材料；分布网材料与凝胶han推进剂i级或ii级相容，孔径规格为40目~60目；
7、一种无毒凝胶han单组元推力器制造方法，防倒置膜组件制造方法为首先将防倒置膜安装于基板安装区域内，其次将支撑环安装于防倒置膜上方，通过点焊将支撑环与基板进行连接固定，最后将分布网安装于支撑环的上方，通过点焊焊接同时与支撑环与基板连接；
8、防倒置膜组件与分布器组件通过基板与分布器组件出口平面点焊进行可靠连接；
9、分布器组件与催化床通过脉冲式激光焊连接，焊接过程催化床焊缝局部控制温度不高于150℃，催化床头部控制温度不高于80℃，本体控制温度不高于60℃，焊接过程采用氩气冷却和保护；
10、所述无毒凝胶han单组元推力器结构及制造方法适用于凝胶han 0.2n、0.5n、1n、5n推力器，在国内外首次采用凝胶han作为工作介质。
11、本专利技术公开的一种无毒凝胶han单组元推力器及其制造方法，基于本专利技术研制的无毒凝胶han单组元推力器，在国内外首次实现温启动寿命300次、脉冲寿命5万次，并在某试验卫星姿轨控推进系统上得到了工程应用，成功实现了为卫星实施轨道机动提供动力输出。
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1.一种无毒凝胶HAN单组元推力器，其特征在于包括：依次连接的分布器组件（1）、防倒置膜组件（2）、分解室组件（3）和热控组件（4）；
2.根据权利要求1所述的一种无毒凝胶HAN单组元推力器，其特征在于：所述分布器组件（1）的流阻不大于0.1MPa。
3.根据权利要求1所述的一种无毒凝胶HAN单组元推力器，其特征在于：所述分解室组件（3）的流阻不大于0.2MPa。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种无毒凝胶HAN单组元推力器，其特征在于：所述防倒置膜组件（2）包括依次连接的基板（6）、防倒置膜（7）、支撑环（8）和分布网（9）；
5.一种如权利要求1至4任意一项所述的一种无毒凝胶HAN单组元推力器制造方法，其特征在于：包括如下步骤：
6.根据权利要求5所述的一种无毒凝胶HAN单组元推力器制造方法，其特征在于：该方法适用于凝胶HAN 0.2N、0.5N、1N、5N推力器。
【技术特征摘要】
1.一种无毒凝胶han单组元推力器，其特征在于包括：依次连接的分布器组件（1）、防倒置膜组件（2）、分解室组件（3）和热控组件（4）；
2.根据权利要求1所述的一种无毒凝胶han单组元推力器，其特征在于：所述分布器组件（1）的流阻不大于0.1mpa。
3.根据权利要求1所述的一种无毒凝胶han单组元推力器，其特征在于：所述分解室组件（3）的流阻不大于0.2mpa。
4.根据权利要求1-...
【专利技术属性】
技术研发人员：王智刚，孙长存，王晓东，李涛，夏连根，历建新，吕飞，卢婷，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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