CN102518940A - 一种板式推进剂管理装置 - Google Patents
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Abstract
一种板式推进剂管理装置，包括气口(1)、导流板(6)、连接固定板(2)、导流板适配器(4)、蓄液器(9)、上收集器(7)、下收集器(8)，液口(10)和收集器连接管(11)；所述气口(1)与导流板适配器(4)焊接，所述导流板用于传输推进剂，所述导流板(6)上端通过螺钉与导流板适配器(4)和连接固定板(2)固定连接，所述导流板(6)下端通过螺钉与蓄液器(9)和连接固定板(2)固定连接，所述上收集器(7)和下收集器(8)与蓄液器(9)焊接固定，所述上收集器(7)和下收集器(8)之间通过收集器连接管(11)连通。本发明板式推进剂管理装置的可靠性高、质量轻、扩展性好、挤出效率高。
Description
技术领域
本发明涉及一种新型推进剂管理装置，特别适用于空间微重力环境下推进剂管理。
背景技术
表面张力贮箱以其在失重环境下的高可靠性和长寿命特点，被广泛应用于卫星、飞船、空间站、运载火箭等各种航天器上。表面张力贮箱的核心技术是它内部的推进剂管理装置(简称PMD)。PMD的管理能力是贮箱性能的关键指标。PMD设计的目标是设计出性能可靠、重量轻、排出效率高的板式全管理PMD。
目前，我国卫星上所使用的表面张力贮箱的PMD都是网式的，采用筛网为毛细元件来收集推进剂，并由管道将推进剂输送到表面张力贮箱的液口端。但随着卫星事业的不断发展，这种类型的推进剂管理装置的局限性也逐渐显露出来，成为制约我国卫星事业发展的一个不利因素。网式PMD具有如下的一些缺点：比如，毛细网结构强度低、易损伤、易污染；推进剂液体在贮箱内容易晃动，影响卫星的姿态控制精度；同时，需要设置复杂的流体传输通道，导致推进剂管理装置重量偏大、加注速度慢。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种可靠性高、质量轻、扩展性好、挤出效率高的板式推进剂管理装置，可实现对推进剂全管理。
一种板式推进剂管理装置，包括气口、导流板、连接固定板、导流板适配器、蓄液器、上收集器、下收集器，液口和收集器连接管；所述气口与导流板适配器焊接，所述导流板用于传输推进剂，所述导流板上端通过螺钉与导流板适配器和连接固定板固定连接，所述导流板下端通过螺钉与蓄液器和连接固定板固定连接，所述上收集器和下收集器均与蓄液器焊接固定，所述上收集器和下收集器通过收集器连接管连通，所述液口与蓄液器焊接。
一种板式推进剂管理装置，包括四个导流板，分别对称布置在四个方向上，在进行南北位保和东西位保时，能够保证至少有一个导流板能够淹没在推进剂中。
将导流板平行地靠近贮箱壳体内壁面放置。
将蓄液器放置于贮箱下方出液口处，在蓄液器与贮箱壳体内壁面之间形成的夹角区域能够蓄留大量的推进剂。
将上收集器和下收集器布置在蓄液器周围，每一个上收集器和一个下收集器组成一组，共四组，每组的上收集器和下收集器通过收集器连接管连通。
上收集器位于蓄液器的靠顶部部位，与导流板在同一轴平面内，下收集器放置于导流板之间空隙位置，两个收集器上下布置并且错开45°的角度。
通过连接固定板将导流板固定在蓄液器底座的耳片上，利用螺钉将导流板与蓄液器衔接固定。
本发明与现有技术相比，具有如下优点：
(1)本发明的板式推进剂管理装置，采用了板式结构形式，尽量少的使用筛网，这使得该推进剂管理装置的强度大大提高，同时避免了毛细网易损坏、易污染的缺点，可靠性高，可重复加注；
(2)本发明的板式推进剂管理装置结构简单，质量轻；
(3)本发明的板式推进剂管理装置可根据贮箱内径及高度进行适应性修改，其容积可扩展性好；
(4)使用本发明的板式推进剂管理装置，在加注时不会产生多层筛网造成的气堵问题，可以大大提高加注速度，贮箱最大加注速度可以得到120ml/s，远大于同类网式贮箱20～40ml/s的加注速度，可以实现推进剂的快速加注。
(5)本发明的板式推进剂管理装置大量使用板式结构，能够有效抑止液体的晃动，提高卫星的姿态控制的精度。
附图说明
图1为本发明板式推进剂管理装置结构示意图；
图2为本发明板式推进剂管理装置的45度剖面图；
图3为本发明板式推进剂管理装置的俯视图；
图4为本发明导流板上端固定部位局部图；
图5为本发明导流板下端固定部位局部图；
图6为本发明收集器分布局部图；
图7为本发明蓄液器结构示意图；
图8为本发明蓄液器45度剖面图；
图9为本发明上收集器结构示意图；
图10为本发明下收集器结构示意图；
图11为板式推进剂管理装置在寿命初期液体分布示意图；
图12为板式推进剂管理装置在寿命中期液体分布示意图；
图13为板式推进剂管理装置在寿命末期液体分布示意图。
具体实施方式
如图1～3所示，板式推进剂管理装置整体结构包括如下部件：气口1、八块连接固定板2、四十二个螺钉3、导流板适配器4、四个导流板6、四个上收集器7、四个下收集器8、蓄液器9、液口10、四根收集器连接管11。气口1与导流板适配器4电子束焊接；液口10与蓄液器9的底座电子束焊接。
四个导流板6分别对称布置在四个方向上，在进行南北位保和东西位保时，能够保证至少有一个导流板能够淹没在推进剂中，起到传输推进剂的作用。四个导流板6上下端的固定形式如图4、图5所示。
蓄液器9放置于贮箱下方出液口处，使在各种正常工况下以及非正常工况下(如：轴向旋转角速度较大、反向加速度较大)蓄液器均可为推力器蓄留充足的推进剂。蓄液器9与贮箱壳体内壁面5之间形成的夹角区域可以蓄留大量的推进剂，使得位于贮箱出液口处的蓄液器外部仍可蓄留大量的推进剂。
如图6所示，四个上收集器7焊接在蓄液器9的靠顶部部位；四个下收集器8焊接在蓄液器9的底座部位；上收集器7、下收集器8通过收集器连接管11连接。收集器7与导流板6在同一轴平面内，下收集器8放置于导流板6之间空隙位置，这样两个收集器上下布置并且错开45°的角度，在进行南北位保和东西位保时以及其他各种非正常工况下就能够保证至少有一个收集器淹没在推进剂中，为贮箱出液口传输不夹气的推进剂。
该板式推进剂管理装置通过气、液口与贮箱壳体焊接固定，板式推进剂管理装置位于贮箱壳体内；这样导流板与贮箱壳体内壁面5保持一定的间隙距离，蓄液器9位于贮箱出液口处。所述导流板平行地靠近贮箱壳体内壁面5放置，同时确定导流板与贮箱壳体内壁面之间的距离，确保导流板在稳态及非稳态时具备良好的传输性能。
如图7-8所示，蓄液器包括蓄液器内锥15、蓄液器外锥18、蓄液器底座19、导气管17、两块导气管固定块16、蓄液器网片支压板20及蓄液器网片21；蓄液器内锥15与蓄液器外锥18焊接固定；蓄液器外锥18与蓄液器底座19焊接固定；利用表面张力通过蓄液器内锥15和蓄液器外锥18之间的夹角区域及蓄液器外锥18与贮箱壳体内壁面5之间的夹角区域来蓄留推进剂；利用导气管17将蓄液器内气体排出。
如图9所示，上收集器7包括上收集器骨架22、上收集器挡流环26、收集器支压板24和收集器网片25；上收集器骨架22设置一个通孔，以便于上收集器7与上收集器连接管23衔接固定。上收集器挡流环26外圆柱面设有一个台阶，以便于所述上收集器7与蓄液器9焊接固定。
如图10所示，下收集器8包括下收集器挡流环28、下收集器骨架29、收集器支压板24和收集器网片25；下收集器骨架29的上端及侧面均设有一个通孔，以便于下收集器8与收集器下连接管27及蓄液器连接管30衔接固定。
在贮箱寿命初期，在微重力环境下，贮箱内液体不处于沉底状态，如图11所示，液体靠着贮箱壳体壁面分布，板式PMD的蓄液器内充满液体，导流板6均浸没在液体中。随着液体不断消耗，液体靠近贮箱壳体壁面分布的厚度逐渐减少，导流板逐渐露出液面，如图12所示，分布在贮箱壳体壁面的液体在表面张力作用下沿着导流板传输到板式PMD底部。
在贮箱寿命末期，如图13所示。在微重力环境下，液体基本蓄留在导流板与贮箱壳体壁面之间区域以及蓄液器区域，导流板起分离气液及传输液体的作用。随着蓄液器内液体基本排空，分布在贮箱壳体壁面的液体在表面张力作用下沿着导流板传输到板式PMD底部，通过上下收集器给蓄液器充液。待蓄液器内液体再次基本排空时通过导流板给蓄液器充液，如此反复排液、充液直至贮箱内液体排空。收集器及蓄液器的筛网可以阻止高压气体进入贮箱出液口，实现不夹气排液的目的。在贮箱的整个寿命时间内，板式PMD实现了对液体全管理。
Claims (7)
1.一种板式推进剂管理装置，其特征在于，包括气口(1)、导流板(6)、连接固定板(2)、导流板适配器(4)、蓄液器(9)、上收集器(7)、下收集器(8)，液口(10)和收集器连接管(11)；所述气口(1)与导流板适配器(4)焊接，所述导流板用于传输推进剂，所述导流板(6)上端通过螺钉与导流板适配器(4)和连接固定板(2)固定连接，所述导流板(6)下端通过螺钉与蓄液器(9)和连接固定板(2)固定连接，所述上收集器(7)和下收集器(8)与蓄液器(9)焊接固定，所述上收集器(7)和下收集器(8)之间通过收集器连接管(11)连通，所述液口(10)与蓄液器(9)焊接。
2.如权利要求1所述的板式推进剂管理装置，其特征在于：包括四个导流板(6)，分别对称布置在四个方向上，在进行南北位保和东西位保时，能够保证至少有一个导流板(6)能够淹没在推进剂中。
3.如权利要求1所述的板式推进剂管理装置，其特征在于：将导流板(6)平行地靠近贮箱壳体内壁面(5)放置。
4.如权利要求1所述的板式推进剂管理装置，其特征在于：将蓄液器(9)放置于贮箱下方出液口处，在蓄液器(9)与贮箱壳体内壁面(5)之间形成的夹角区域能够蓄留大量的推进剂。
5.如权利要求1所述的板式推进剂管理装置，其特征在于：将上收集器(7)和下收集器(8)布置在蓄液器(9)周围，每一个上收集器(7)和一个下收集器(8)组成一组，共四组，每组的上收集器(7)和下收集器(8)通过收集器连接管(11)连通。
6.如权利要求5所述的板式推进剂管理装置，其特征在于：上收集器(7)位于蓄液器(9)的靠顶部部位，与导流板在同一轴平面内，下收集器(8)放置于导流板(6)之间空隙位置，两个收集器上下布置并且错开45°的角度。
7.如权利要求1所述的板式推进剂管理装置，其特征在于：通过连接固定板(2)将导流板(6)固定在蓄液器(9)底座的耳片上，利用螺钉将导流板(6)与蓄液器(9)衔接固定。
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Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103016207A (zh) * | 2012-12-26 | 2013-04-03 | 北京控制工程研究所 | 一种适用于并联平衡排放的推进剂管理装置 |
| CN103133862A (zh) * | 2013-02-05 | 2013-06-05 | 上海空间推进研究所 | 承力表面张力贮箱 |
| CN105346734A (zh) * | 2015-11-20 | 2016-02-24 | 上海空间推进研究所 | 一种可排气式表面张力贮箱 |
| CN105858583A (zh) * | 2016-04-05 | 2016-08-17 | 中国空间技术研究院 | 一种基于电场效应的空间燃料贮箱流体管理系统 |
| CN105854353A (zh) * | 2016-04-05 | 2016-08-17 | 中国空间技术研究院 | 一种新型ehd空间燃料贮箱气液相分离管理系统 |
| CN106564624A (zh) * | 2016-10-20 | 2017-04-19 | 上海空间推进研究所 | 轻质高性能推进剂管理装置 |
| CN107939552A (zh) * | 2017-12-02 | 2018-04-20 | 北京工业大学 | 一种可重复使用的智能液体推进剂贮箱装置 |
| CN109367824A (zh) * | 2018-12-12 | 2019-02-22 | 上海空间推进研究所 | 导流板式表面张力压力容器 |
| CN110525695A (zh) * | 2019-09-06 | 2019-12-03 | 北京空间技术研制试验中心 | 一种航天器推进剂贮存与管理分体式系统 |
| CN110836151A (zh) * | 2019-10-18 | 2020-02-25 | 北京控制工程研究所 | 一种细长型全管理板式贮箱 |
| CN111266679A (zh) * | 2019-11-27 | 2020-06-12 | 南京航空航天大学 | 自推进功能表面的制备方法及基于该表面的表面张力贮箱 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4399831A (en) * | 1980-06-20 | 1983-08-23 | Societe Europeenne De Propulsion | Surface tension storage tank |
| US4976398A (en) * | 1988-11-02 | 1990-12-11 | Erno Raumfahrttechnik Gmbh | Fuel tank for aggressive liquid fuels |
| US5279323A (en) * | 1991-12-19 | 1994-01-18 | Lockheed Missiles & Space Company, Inc. | Liquid management apparatus for spacecraft |
| CN1132498A (zh) * | 1993-08-06 | 1996-10-02 | 河流医疗有限公司 | 液体输送装置 |
| CN1206671A (zh) * | 1997-07-25 | 1999-02-03 | 航空发动机的结构和研究公司 | 小型人造卫星的紧凑的单一推进剂单元推进系统 |
-
2011
- 2011-12-20 CN CN201110430545.2A patent/CN102518940B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4399831A (en) * | 1980-06-20 | 1983-08-23 | Societe Europeenne De Propulsion | Surface tension storage tank |
| US4976398A (en) * | 1988-11-02 | 1990-12-11 | Erno Raumfahrttechnik Gmbh | Fuel tank for aggressive liquid fuels |
| US5279323A (en) * | 1991-12-19 | 1994-01-18 | Lockheed Missiles & Space Company, Inc. | Liquid management apparatus for spacecraft |
| CN1132498A (zh) * | 1993-08-06 | 1996-10-02 | 河流医疗有限公司 | 液体输送装置 |
| CN1206671A (zh) * | 1997-07-25 | 1999-02-03 | 航空发动机的结构和研究公司 | 小型人造卫星的紧凑的单一推进剂单元推进系统 |
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103016207A (zh) * | 2012-12-26 | 2013-04-03 | 北京控制工程研究所 | 一种适用于并联平衡排放的推进剂管理装置 |
| CN103016207B (zh) * | 2012-12-26 | 2015-05-27 | 北京控制工程研究所 | 一种适用于并联平衡排放的推进剂管理装置 |
| CN103133862A (zh) * | 2013-02-05 | 2013-06-05 | 上海空间推进研究所 | 承力表面张力贮箱 |
| CN105346734A (zh) * | 2015-11-20 | 2016-02-24 | 上海空间推进研究所 | 一种可排气式表面张力贮箱 |
| CN105858583A (zh) * | 2016-04-05 | 2016-08-17 | 中国空间技术研究院 | 一种基于电场效应的空间燃料贮箱流体管理系统 |
| CN105854353A (zh) * | 2016-04-05 | 2016-08-17 | 中国空间技术研究院 | 一种新型ehd空间燃料贮箱气液相分离管理系统 |
| CN105858583B (zh) * | 2016-04-05 | 2018-04-10 | 中国空间技术研究院 | 一种基于电场效应的空间燃料贮箱流体管理系统 |
| CN106564624A (zh) * | 2016-10-20 | 2017-04-19 | 上海空间推进研究所 | 轻质高性能推进剂管理装置 |
| CN107939552A (zh) * | 2017-12-02 | 2018-04-20 | 北京工业大学 | 一种可重复使用的智能液体推进剂贮箱装置 |
| CN107939552B (zh) * | 2017-12-02 | 2019-11-15 | 北京工业大学 | 一种可重复使用的智能液体推进剂贮箱装置 |
| CN109367824A (zh) * | 2018-12-12 | 2019-02-22 | 上海空间推进研究所 | 导流板式表面张力压力容器 |
| CN109367824B (zh) * | 2018-12-12 | 2020-11-24 | 上海空间推进研究所 | 导流板式表面张力压力容器 |
| CN110525695A (zh) * | 2019-09-06 | 2019-12-03 | 北京空间技术研制试验中心 | 一种航天器推进剂贮存与管理分体式系统 |
| CN110525695B (zh) * | 2019-09-06 | 2021-07-16 | 北京空间技术研制试验中心 | 一种航天器推进剂贮存与管理分体式系统 |
| CN110836151A (zh) * | 2019-10-18 | 2020-02-25 | 北京控制工程研究所 | 一种细长型全管理板式贮箱 |
| CN110836151B (zh) * | 2019-10-18 | 2021-12-07 | 北京控制工程研究所 | 一种细长型全管理板式贮箱 |
| CN111266679A (zh) * | 2019-11-27 | 2020-06-12 | 南京航空航天大学 | 自推进功能表面的制备方法及基于该表面的表面张力贮箱 |
| CN111266679B (zh) * | 2019-11-27 | 2021-04-02 | 南京航空航天大学 | 自推进功能表面的制备方法及基于该表面的表面张力贮箱 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102518940B (zh) | 2014-02-19 |
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