CN104088722A - 一种表面张力贮箱液体收集器 - Google Patents

一种表面张力贮箱液体收集器 Download PDF

Info

Publication number
CN104088722A
CN104088722A CN201410287450.3A CN201410287450A CN104088722A CN 104088722 A CN104088722 A CN 104088722A CN 201410287450 A CN201410287450 A CN 201410287450A CN 104088722 A CN104088722 A CN 104088722A
Authority
CN
China
Prior art keywords
trap
collector
pressing plate
surface tension
props
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201410287450.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104088722B (zh
Inventor
魏延明
李永
庄保堂
潘海林
白建军
姚灿
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Institute of Control Engineering
Original Assignee
Beijing Institute of Control Engineering
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Institute of Control Engineering filed Critical Beijing Institute of Control Engineering
Priority to CN201410287450.3A priority Critical patent/CN104088722B/zh
Publication of CN104088722A publication Critical patent/CN104088722A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104088722B publication Critical patent/CN104088722B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

本发明涉及一种表面张力贮箱液体收集器，能够收集贮箱内的液体，阻止增压气体进入管路通道，用于空间微重力环境下的推进剂技术领域。该收集器包括两个以上支撑小圆柱、收集器网片、两块收集器支压板、收集器腔体支架和接管。收集器网片置于两块收集器支压板之间，下面的收集器支压板位于收集器腔体支架的上面且下面的收集器支压板与收集器腔体支架围成的空间作为收集腔体；支撑小圆柱的一端与上面的收集器支压板焊接固定连接在一起，贮箱放置在支撑小圆柱的另一端上；收集器网片和两块收集器支压板通过焊接连接；下面的收集器支压板和收集器腔体支架通过焊接连接；收集器腔体支架的侧壁上焊接有接管，且接管与收集腔体相通。

Description

一种表面张力贮箱液体收集器
技术领域
本发明涉及一种表面张力贮箱液体收集器，能够收集贮箱内的液体，阻止增压气体进入管路通道，用于空间微重力环境下的推进剂技术领域。
背景技术
推进剂贮箱是航天器上最重要的部件之一，它的作用是存储和管理推进剂，在规定的流量和加速度条件下，为发动机或推力器提供不夹气的推进剂，其核心部件是推进剂管理装置(PMD)。表面张力贮箱是目前世界上使用最为广泛的推进剂贮箱，它分为网式和板式两种。我国现有的表面张力贮箱都是网式的，它利用液体的表面张力通过筛网来收集推进剂，同时阻止气体进入管路通道，属于第一代表面张力贮箱产品。
国外表面张力贮箱的研制开始于70年代，到80年代末在轨道航天器上已占据绝对的主导地位，目前除了俄罗斯没有使用外，其它静止轨道通信卫星都采用表面张力贮箱。欧美国家均生产了大量表面张力贮箱，代表性的文章如下：W.H.Tam,W.D.Lay,M.S.Hersh,at all.Design,Development,Qualification,andManufacture of the HS601Propellant Tank.AIAA96-2748；W.H.Tam,D.E.Jaekle,Jr.Design and Manufacture of the HS601BlockⅡPropellant Tank Assembly.AIAA98-3199；Walter H.Tam,D.E.Jaekle Jr.Design and Manufacture of aPropellant Tank Assembly.AIAA2000-3444；Gaston Netter,Ulrich Renner,MichaelDreyer.Design and Verification of a Standard Surface Tension Propellant Tank AIAA99-2178。其中，比较典型的《HS601平台》卫星表面张力贮箱，其PMD包括导流板、蓄液器、陷阱、管状收集器和毛细网窗口，但蓄液器较小，结构为板式；ETS-VIII贮箱是PSI公司2001年为劳拉公司研制的，其PMD由四条导流板和一个蓄液器/气泡陷阱组建构成，导流板从底部延伸到柱段的顶部。PMD采用了陷阱-导流板-蓄液器式的结构是目前最流行的形式。尽管国外在公开贡献上发表了一些文章，这些文献都是关于贮箱的一些整体结构和装置的原理及功能介绍，没有关于针对实际贮箱详细结构设计的描述，不能作为我国贮箱设计的依据，因此必须根据我国卫星实际需求，开展适合于表面张力贮箱的小型腔体收集器的详细结构设计工作。
它由两部分组成：上部的盒式过滤器和下部的板式过滤器，两部分通过中空管连接，盒式过滤器主要收集位于气泡陷阱顶部的推进剂，而板式过滤器过滤气泡陷阱底部的推进剂。它们共同作用确保贮存在气泡陷阱内的气体不能排出贮箱而进入推力器，能够对大容量贮箱内的推进剂进行有效管理。
一种表面张力贮箱小型腔体收集器的作用是确保贮箱内的液体能够被收集到液体通道内，同时高压气体不能进入管路而进入推力器，能够对贮箱内的推进剂进行有效管理。该小型腔体收集器为我国第一个表面张力贮箱推进剂管理装置的收集器，其工作方式和结构均是全新的，国内没有相关的文献和资料可以借鉴，整个部件的研制是在国外极少公开文献资料的基础上做了大量的创新工作而完成的。为了实现推进剂的收集和全管理，在收集器形状、结构设计以及收集器的安装固定方式等方面进行了开创性的工作，最终完成了适用于我国表面张力贮箱的小型腔体收集器的设计。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种表面张力贮箱液体收集器，能够在微重力环境下收集贮箱内的液体，阻止增压气体进入管路通道，用于空间微重力环境下的推进剂管理，确保贮箱在微重力环境下为航天器提供不夹气的推进剂。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
本发明的一种表面张力贮箱液体收集器，其作用是收集贮箱内的推进剂，阻止增压气体流出贮箱。该收集器包括两个以上支撑小圆柱、收集器网片、两块收集器支压板、收集器腔体支架和接管。收集器网片置于两块收集器支压板之间，下面的收集器支压板位于收集器腔体支架的上面且下面的收集器支压板与收集器腔体支架围成的空间作为收集腔体；支撑小圆柱的一端与上面的收集器支压板焊接固定连接在一起，贮箱放置在支撑小圆柱的另一端上；收集器网片和两块收集器支压板通过焊接连接；下面的收集器支压板和收集器腔体支架通过焊接连接；收集器腔体支架的侧壁上焊接有接管，且接管与收集腔体相通；
上述的焊接均为电子束焊接；
上述的收集器腔体支架为带有帽檐的开口圆柱；
收集器支压板中间部位加工有一定数量的圆形通孔，确保推进剂能够通过通孔进入收集腔体内；收集器网片为小直径(小直径为10-50微米)不锈钢或钛金属网片，网片孔径可根据任务调整；在收集器支压板的外侧固定有一定数量的支撑小圆柱，用于确保小型腔体收集器与贮箱内壁保持一定间隙。在微重力环境下，表面张力起主要作用，因此在收集器网片表面形成的液体薄膜具有较强的阻气作用，而分布在收集腔体外侧的推进剂则在表面张力的作用下通过收集器网片传输到小型腔体收集器内部，最终进入贮箱出口，实现向推力器提供无夹气的推进剂的目的。
有益效果
(1)该小型腔体收集器器采用细网过滤气泡，够有效地保证位于收集器外侧的推进剂进入收集器内，从而进入贮箱PMD液体通道，保证了贮箱内的气体不能排出贮箱而进入推力器。
(2)采用小型腔体收集器，并将其与贮箱PMD焊接，加强了PMD的整体结构强度。采用该小型腔体收集器的卫星平台推进剂贮箱的PMD可靠性得到提高，使得贮箱整体可靠度达到0.9997。
附图说明
图1为本发明的收集器的结构示意图；
图2为收集器支压板结构示意图；
图3为收集器网片结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
该收集器包括两个以上支撑小圆柱、收集器网片、上收集器支压板A、下收集器支压板B、收集器腔体支架和接管；
收集器网片置于上收集器支压板A和下收集器支压板B之间，下收集器支压板B位于收集器腔体支架4的上面且下收集器支压板B与收集器腔体支架围成的空间作为收集腔体；支撑小圆柱的一端与上收集器支压板A固定连接在一起；收集器网片、上收集器支压板A和下收集器支压板B通过焊接连接；收集器支压板和收集器腔体支架通过焊接连接；收集器腔体支架和接管为焊接连接，且接管与收集腔体相通。
焊接均为电子束焊接。
收集器支压板中间部位有圆形通孔。
收集器网片为不锈钢或钛金属网片，直径为10-50微米。
收集器腔体支架为带有帽檐的开口圆柱。
实施例
如图1所示的表面张力贮箱小型腔体收集器，用于收集贮箱内的液体，阻止增压气体进入贮箱PMD管路通道，确保贮箱在微重力环境下为航天器提供不夹气的推进剂。该装置包括以下部件：支撑小圆柱1、收集器网片2、收集器支压板3、收集器腔体支架4和接管5。其中，收集器网片2置于两块收集器支压板3之间，采用电子束将三个部件焊接；再与收集器腔体支架4焊接，形成一个小型的液体收集腔；支撑小圆柱5的数量为4～8个，固定于收集器支压板3顶端，朝向外侧，用于确保小型腔体收集器与贮箱内壁保持一定间隙；接管5对称布置于收集器腔体支架4的两侧，这样便形成了一个封闭式小型蓄液槽，即小型腔体收集器。
收集器支压板3采用孔板结构，俯视图见图2所示。孔板厚度0.5～1.5mm，孔板布置一定6～12组不同大小的通孔，确保推进剂能够通过通孔进入收集器。
如图3所示，收集器网片为具有一定孔密度的金属网片，收集器网片上均有分布有网孔；网孔的目数在200×1400～325×2300之间。在微重力环境下，表面张力起主要作用，因此在网片表面形成的液体薄膜具有较强的阻气作用，而分布在气泡过滤器外侧的推进剂则在表面张力的作用下通过网片传输到小型腔体收集器内部，最终进入贮箱出口，而阻止气体流入，实现向推力器提供无夹气的推进剂的目的。
本发明未公开技术属本领域技术人员公知常识。

Claims (5)

1.一种表面张力贮箱液体收集器，其特征在于：该收集器包括两个以上支撑小圆柱、收集器网片、上收集器支压板A、下收集器支压板B、收集器腔体支架和接管；
收集器网片置于上收集器支压板A和下收集器支压板B之间，下收集器支压板B位于收集器腔体支架4的上面且下收集器支压板B与收集器腔体支架围成的空间作为收集腔体；支撑小圆柱的一端与上收集器支压板A固定连接在一起；收集器网片、上收集器支压板A和下收集器支压板B通过焊接连接；收集器支压板和收集器腔体支架通过焊接连接；收集器腔体支架和接管为焊接连接，且接管与收集腔体相通。
2.根据权利要求1所述的一种表面张力贮箱液体收集器，其特征在于：焊接均为电子束焊接。
3.根据权利要求1所述的一种表面张力贮箱液体收集器，其特征在于：收集器支压板中间部位有圆形通孔。
4.根据权利要求1所述的一种表面张力贮箱液体收集器，其特征在于：收集器网片为不锈钢或钛金属网片，直径为10-50微米。
5.根据权利要求1所述的一种表面张力贮箱液体收集器，其特征在于：收集器腔体支架为带有帽檐的开口圆柱。
CN201410287450.3A 2014-06-24 2014-06-24 一种表面张力贮箱液体收集器 Active CN104088722B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410287450.3A CN104088722B (zh) 2014-06-24 2014-06-24 一种表面张力贮箱液体收集器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410287450.3A CN104088722B (zh) 2014-06-24 2014-06-24 一种表面张力贮箱液体收集器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104088722A true CN104088722A (zh) 2014-10-08
CN104088722B CN104088722B (zh) 2016-08-17

Family

ID=51636467

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410287450.3A Active CN104088722B (zh) 2014-06-24 2014-06-24 一种表面张力贮箱液体收集器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104088722B (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104439673A (zh) * 2014-10-28 2015-03-25 上海空间推进研究所 表面张力贮箱通道用电子束焊接及热处理工装及方法
CN109896051A (zh) * 2019-02-14 2019-06-18 上海空间推进研究所 局部管理式多孔钛材推进剂管理装置
CN110513219A (zh) * 2019-07-25 2019-11-29 北京控制工程研究所 一种表面张力贮箱推进剂高效全管理装置
CN110566370A (zh) * 2019-08-28 2019-12-13 上海宇航系统工程研究所 一种微重力环境小流量预冷系统
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
CN115783313A (zh) * 2022-11-09 2023-03-14 上海空间推进研究所 环形在轨推进剂筛网收集器表面和张力贮箱
CN117418967A (zh) * 2023-10-19 2024-01-19 北京天兵科技有限公司 一种铝合金表面张力的贮箱装置和运载火箭

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4489745A (en) * 1981-11-21 1984-12-25 Erno Raumfahrttechnik Gmbh/Mbb Fuel tank for use in a low-gravity environment
JP2009293525A (ja) * 2008-06-05 2009-12-17 Ihi Aerospace Co Ltd 推薬タンクのフィルタ装置
CN102991729A (zh) * 2012-11-30 2013-03-27 北京控制工程研究所 一种轻质网式表面张力贮箱
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
CN103590922A (zh) * 2013-10-31 2014-02-19 北京控制工程研究所 一种表面张力贮箱低流阻通道
CN103590924A (zh) * 2013-10-16 2014-02-19 北京控制工程研究所 一种大型表面张力贮箱高刚度推进剂管理装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4489745A (en) * 1981-11-21 1984-12-25 Erno Raumfahrttechnik Gmbh/Mbb Fuel tank for use in a low-gravity environment
JP2009293525A (ja) * 2008-06-05 2009-12-17 Ihi Aerospace Co Ltd 推薬タンクのフィルタ装置
CN102991729A (zh) * 2012-11-30 2013-03-27 北京控制工程研究所 一种轻质网式表面张力贮箱
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
CN103590924A (zh) * 2013-10-16 2014-02-19 北京控制工程研究所 一种大型表面张力贮箱高刚度推进剂管理装置
CN103590922A (zh) * 2013-10-31 2014-02-19 北京控制工程研究所 一种表面张力贮箱低流阻通道

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104439673A (zh) * 2014-10-28 2015-03-25 上海空间推进研究所 表面张力贮箱通道用电子束焊接及热处理工装及方法
CN104439673B (zh) * 2014-10-28 2016-07-13 上海空间推进研究所 表面张力贮箱通道用电子束焊接及热处理工装及方法
CN109896051A (zh) * 2019-02-14 2019-06-18 上海空间推进研究所 局部管理式多孔钛材推进剂管理装置
CN109896051B (zh) * 2019-02-14 2020-11-06 上海空间推进研究所 局部管理式多孔钛材推进剂管理装置
CN110513219B (zh) * 2019-07-25 2020-09-18 北京控制工程研究所 一种表面张力贮箱推进剂高效全管理装置
CN110513219A (zh) * 2019-07-25 2019-11-29 北京控制工程研究所 一种表面张力贮箱推进剂高效全管理装置
CN110566370A (zh) * 2019-08-28 2019-12-13 上海宇航系统工程研究所 一种微重力环境小流量预冷系统
CN110566370B (zh) * 2019-08-28 2021-09-14 上海宇航系统工程研究所 一种微重力环境小流量预冷系统
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
CN115783313A (zh) * 2022-11-09 2023-03-14 上海空间推进研究所 环形在轨推进剂筛网收集器表面和张力贮箱
CN117418967A (zh) * 2023-10-19 2024-01-19 北京天兵科技有限公司 一种铝合金表面张力的贮箱装置和运载火箭
CN117418967B (zh) * 2023-10-19 2024-08-06 北京天兵科技有限公司 一种铝合金表面张力的贮箱装置和运载火箭

Also Published As

Publication number Publication date
CN104088722B (zh) 2016-08-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104088722A (zh) 一种表面张力贮箱液体收集器
CN103590924A (zh) 一种大型表面张力贮箱高刚度推进剂管理装置
CN103590922B (zh) 一种表面张力贮箱低流阻通道
CN105387341A (zh) 一种金属氢化物储氢罐
CN103590923A (zh) 一种表面张力贮箱气泡陷阱气泡过滤器
DE102009020138B3 (de) Verfahren zur Speicherung von Wasserstoff und Speicher für Wasserstoff
CN104089177A (zh) 一种表面张力贮箱气泡陷阱排气通道
CN104064238B (zh) 地下核电站气载放射性流出物非能动水洗过滤系统
CN105109083A (zh) 一种用于核电站放射性固体废物压实的超级压实机
CN213610099U (zh) 一种双层支撑滤网的袋式过滤器
CN109412508A (zh) 简易装配式光伏组件支架基础
CN206700820U (zh) 连体式冷凝器回流塔
CN212464042U (zh) 一种用于石漠化治理的生态恢复装置
CN211343571U (zh) 一种新型的拉矫阀台
CN212319397U (zh) 一种氢气分级充装及取气控制面板及系统
CN207482645U (zh) 一种带渗水功能的垃圾箱
CN111232251A (zh) 一种超长程表面张力推进剂管理装置
CN109896051A (zh) 局部管理式多孔钛材推进剂管理装置
CN206702969U (zh) 一种变电站移动安全工具箱
CN212425910U (zh) 一种具有泄压保护结构的有机肥堆肥发酵罐
CN217204145U (zh) 一种坡面蓄水绿化格栅
CN212347899U (zh) 一种可靠性强的沼液过滤机
CN217580230U (zh) 一种水利用的生态护坡
CN209900913U (zh) 一种气雾分离器
CN218597254U (zh) 一种多场景雨水收集装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant