CN107867411A - 一种全自动在轨补加装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种推进剂在轨全自动补加装置，补加气侧气瓶与补加侧贮箱的气腔通过自锁阀A、减压器A相连，用于实现补加侧气体的隔离与连通；补加贮箱液腔与被补加贮箱通过对接装置与自锁阀B、自锁阀F连接，用于实现液路的隔离及连通；被补加侧贮箱的气腔分成两个分支，一路分支通过自锁阀C连接气体增压装置的进气口，气体增压装置的出气口通过自锁阀D与被补加侧气瓶相连；另一路分支通过自锁阀E、减压器B与被补加侧气瓶相连，两路分支形成一个闭环，用于实现增压气体的增压回收再利用。本发明可实现推进剂在轨补给全自动控制，过程中无需地面操作，可以极大的减少地面操作带来的风险，特别适合未来空间站及在轨卫星的推进剂补给。

Description

一种全自动在轨补加装置
技术领域
本发明涉及一种在轨补加装置，具体地，涉及一种全自动在轨补加装置。
背景技术
随着人类对太空探索的不断深入，太空上飞行的飞行器将会越来越多，而飞行器的在轨寿命直接和所携带的推进剂相关，很多在轨飞行器是由于所携带的推进剂耗尽而结束使命。因此在轨推进剂的补加是延长飞行器寿命的重要环节。
然而推进剂在轨补加是个十分复杂的过程，尤其需要天地之间实时通信，实时操作，不仅需要大量的地面人员配合，而且进入通信盲区时，还会出现不能及时判断处理的情况。
因此，基于减少地面人员操作，减少不能及时判断处理的情况，增加在轨补加的可靠性，需要一种在轨全自动补加装置来解决这些问题。目前没有发现类似本发明的在轨全自动补加装置的技术说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明提供了一种全自动在轨补加装置。
本发明具体通过以下技术方案实现：
一种推进剂在轨全自动补加装置，包括补加侧气瓶、补加侧贮箱、被补加侧气瓶、被补加侧贮箱、对接装置、气体增压装置、位移传感器A和位移传感器B；所述补加气侧气瓶与补加侧贮箱的气腔通过自锁阀A、减压器A相连，用于实现补加侧气体的隔离与连通；所述补加贮箱液腔与被补加贮箱通过对接装置与自锁阀B、自锁阀F连接，用于实现液路的隔离及连通；被补加侧贮箱的气腔分成两个分支，一路分支通过自锁阀C 连接气体增压装置的进气口，气体增压装置的出气口通过自锁阀D与被补加侧气瓶相连；另一路分支通过自锁阀E、减压器B与被补加侧气瓶相连，两路分支形成一个闭环，用于实现增压气体的增压回收再利用；所述补给侧气瓶、补给侧贮箱气腔、补给侧贮箱液腔，被补给侧气瓶、被补给侧贮箱气腔、被补给侧贮箱液腔上分别安装有压力传感器A、压力传感器B、压力传感器C、压力传感器D、压力传感器E、压力传感器F，用于采集各液腔内的压力信号，并传递给控制管理器进行处理；所述位移传感器A、位移传感器 B分别安装在补加侧贮箱、被补加贮箱上，用于测量补加侧贮箱与被补加贮箱推进剂的剩余量；还包括一控制管理器，用于采集压力传感器A、压力传感器B、压力传感器C、压力传感器D、压力传感器E、压力传感器F以及位移传感器A、位移传感器B的参数，并且通过采集的数据控制自锁阀A、自锁阀B、自锁阀C、自锁阀D、自锁阀E、自锁阀 F的开关、对接装置的插合和分离、气体增压装置的启动与停止实现推进剂在轨自动补加。
优选地，所述补加侧气瓶、自锁阀A、减压阀A、补加侧贮箱所组成的系统可用于向被补加侧贮箱输送推进剂。
优选地，被补加贮箱气腔的气体可以通过气体增压装置增压回抽到被补加气瓶3内。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
解决了推进剂在轨补加问题；实现了全自动在轨推进剂补加，减少地面飞控人员的工作量；提高了推进剂在轨补加自动化程度，提高了推进剂补加的可靠性。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明实施例的整体结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如图1所示，本发明实施例提供了一种推进剂在轨全自动补加装置，包括补加侧气瓶1、补加侧贮箱2、被补加侧气瓶3、被补加侧贮箱4、对接装置6、气体增压装置7、位移传感器A22和位移传感器B23；所述补加气侧气瓶1与补加侧贮箱2的气腔通过自锁阀A14、减压器A20相连，用于实现补加侧气体的隔离与连通；所述补加贮箱2液腔与被补加贮箱4通过对接装置6与自锁阀B15、自锁阀F19连接，用于实现液路的隔离及连通；被补加侧贮箱4的气腔分成两个分支，一路分支通过自锁阀C16连接气体增压装置7的进气口，气体增压装置7的出气口通过自锁阀D17与被补加侧气瓶3相连；另一路分支通过自锁阀E18、减压器B21与被补加侧气瓶3相连，两路分支形成一个闭环，用于实现增压气体的增压回收再利用；所述补给侧气瓶、补给侧贮箱气腔、补给侧贮箱液腔，被补给侧气瓶、被补给侧贮箱气腔、被补给侧贮箱液腔上分别安装有压力传感器 A8、压力传感器B9、压力传感器C10、压力传感器D11、压力传感器E12、压力传感器 F13，用于采集各液腔内的压力信号，并传递给控制管理器进行处理；所述位移传感器 A22、位移传感器B23分别安装在补加侧贮箱、被补加贮箱上，用于测量补加侧贮箱与被补加贮箱推进剂的剩余量；还包括一控制管理器5，用于采集压力传感器A8、压力传感器B9、压力传感器C10、压力传感器D11、压力传感器E12、压力传感器F13以及位移传感器A22、位移传感器B23的参数，并且通过采集的数据控制自锁阀A14、自锁阀 B15、自锁阀C16、自锁阀D17、自锁阀E18、自锁阀F19的开关、对接装置的插合和分离、气体增压装置的启动与停止实现推进剂在轨自动补加，所述补加侧气瓶1、自锁阀 A14、减压阀A20、补加侧贮箱2所组成的系统可用于向被补加侧贮箱4输送推进剂，被补加贮箱4气腔的气体可以通过气体增压装置7增压回抽到被补加气瓶3内。
本具体实施的工作原理为：控制器管理器5接到补加开始指令后，驱动对接装置 6将补加侧与被补加侧连通，根据位移传感器B23确定补加推进剂量；关闭自锁阀E18, 打开自锁阀C16,启动气体增压装置7，打开自锁阀D17，将被补加贮箱4内的气体回抽到被补加气瓶3内，根据压力传感器D11、压力传感器E12参数判断抽气是否完成，抽气完成后，关闭自锁阀D17、停止气体增压装置7、关闭自锁阀C16；控制管理器5打开自锁阀A14实现补加侧贮箱的增压，打开自锁阀B15、自锁阀F19通过两侧压差将推进剂从补加侧贮箱压向被补加侧贮箱流，实现推进剂在轨补加；在推进剂流动的过程中监视压力传感器B9、压力传感器C10、压力传感器E12、压力传感器F13，监视位移传感器A22、位移传感器B23，当参数满足设定的被补加量时，关闭自锁阀B15、自锁阀F19，分离对接装置6，推进剂在轨补加完成。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (3)

1.一种推进剂在轨全自动补加装置，其特征在于，包括补加侧气瓶(1)、补加侧贮箱(2)、被补加侧气瓶(3)、被补加侧贮箱(4)、对接装置(6)、气体增压装置(7)、位移传感器A(22)和位移传感器B(23)；所述补加气侧气瓶(1)与补加侧贮箱(2)的气腔通过自锁阀A(14)、减压器A(20)相连，用于实现补加侧气体的隔离与连通；所述补加贮箱(2)液腔与被补加贮箱(4)通过对接装置(6)与自锁阀B(15)、自锁阀F(19)连接，用于实现液路的隔离及连通；被补加侧贮箱(4)的气腔分成两个分支，一路分支通过自锁阀C(16)连接气体增压装置(7)的进气口，气体增压装置(7)的出气口通过自锁阀D(17)与被补加侧气瓶(3)相连；另一路分支通过自锁阀E(18)、减压器B(21)与被补加侧气瓶(3)相连，两路分支形成一个闭环，用于实现增压气体的增压回收再利用；所述补给侧气瓶、补给侧贮箱气腔、补给侧贮箱液腔，被补给侧气瓶、被补给侧贮箱气腔、被补给侧贮箱液腔上分别安装有压力传感器A(8)、压力传感器B(9)、压力传感器C(10)、压力传感器D(11)、压力传感器E(12)、压力传感器F(13)，用于采集各液腔内的压力信号，并传递给控制管理器进行处理；所述位移传感器A(22)、位移传感器B(23)分别安装在补加侧贮箱、被补加贮箱上，用于测量补加侧贮箱与被补加贮箱推进剂的剩余量；还包括一控制管理器(5)，用于采集压力传感器A(8)、压力传感器B(9)、压力传感器C(10)、压力传感器D(11)、压力传感器E(12)、压力传感器F(13)以及位移传感器A(22)、位移传感器B(23)的参数，并且通过采集的数据控制自锁阀A(14)、自锁阀B(15)、自锁阀C(16)、自锁阀D(17)、自锁阀E(18)、自锁阀F(19)的开关、对接装置的插合和分离、气体增压装置的启动与停止实现推进剂在轨自动补加。
2.如权利1要求所述一种全自动在轨补加装置，其特征在于：所述补加侧气瓶(1)、自锁阀A(14)、减压阀A(20)、补加侧贮箱(2)所组成的系统可用于向被补加侧贮箱(4)输送推进剂。
3.如权利1要求所述一种全自动在轨补加装置，其特征在于：被补加贮箱(4)气腔的气体可以通过气体增压装置(7)增压回抽到被补加气瓶(3)内。
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