CN110118136B - 推力可调的过氧化氢单组元推力器 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种推力可调的过氧化氢单组元推力器，包括压电比例调节阀、气动阀、流量传感器接管嘴、推力室、压力传感器接管嘴、喷管以及温度传感器接管嘴；所述压电比例调节阀与气动阀的空气进口连接；所述气动阀与推力室通过连接管连接，所述连接管上设置有流量传感器接管嘴；所述喷管与推力室的尾部连接，所述压力传感器接管嘴和温度传感器接管嘴设置在喷管上。本发明通过压电比例调节阀控制气动阀阀芯的运动，从而控制推进剂流量，达到推力连续可调的目的。
Description
技术领域
本发明属于航空航天技术，具体为一种推力可调的过氧化氢单组元推力器。
背景技术
目前，各种小推力器层出不穷，应用最为广泛的是化学反应型推力器和冷气推力器，相比于冷气推力器，化学推力器拥有更高的比冲、结构更紧凑等优点。大多数化学小推力单组元推力器结构比较复杂，加工较为困难，且推力不能连续可调。基于肼的单组元推进系统，虽然结构比较简单，可靠性高，响应很快，能够反复启动，可用于姿态控制、轨道维持和轨道机动，但是该推进剂有剧毒，安全防范要求高。
发明内容
本发明的目的在于提出了一种推力可调的过氧化氢单组元推力器。
实现本发明的技术解决方案为：一种推力可调的过氧化氢单组元推力器，包括压电比例调节阀、气动阀、流量传感器接管嘴、推力室、压力传感器接管嘴、喷管以及温度传感器接管嘴；所述压电比例调节阀与气动阀的空气进口连接；所述气动阀与推力室通过连接管连接，所述连接管上设置有流量传感器接管嘴；所述喷管与推力室的尾部连接，所述压力传感器接管嘴和温度传感器接管嘴设置在喷管上。
优选地，所述推力室包括分配板、催化分解室、支撑板，所述分配板设置在催化分解室与气动阀连接的一端，所述支撑板设置在催化分解室与喷管连接的一端，所述催化分解室内垂直于催化分解室轴向设置有银网。
本发明与现有技术相比，其显著优点为：通过本发明能够调节推进剂流量实现推力器推力的连续可调，并且使过氧化氢推进剂更为均匀的以径向方式喷入催化分解室，且其高温分解产物为水和氧气，无毒无污染，既可以用于空间推进系统的姿态控制，也可以作为氧化剂源应用于小型液体火箭发动机或固体火箭发动机的氧化剂。
下面结合附图对本发明做进一步详细的描述。
附图说明
图1是本发明的结构图。
图2为图1结构图A-A位置剖面结构示意图。
具体实施方式
如图1～图2所示，一种推力可调的过氧化氢单组元推力器，包括压电比例调节阀1、气动阀2、流量传感器接管嘴3、推力室4、压力传感器接管嘴5、喷管6以及温度传感器接管嘴7；所述压电比例调节阀1与气动阀2的空气进口连接；所述气动阀2与推力室4通过连接管连接，所述连接管上设置有流量传感器接管嘴3；所述喷管6与推力室4的尾部连接，所述压力传感器接管嘴5和温度传感器接管嘴7设置在喷管6上。
在某些实施例中，所述喷管6为锥形喷管。
在某些实施例中，流量传感器接管嘴3、压力传感器接管嘴5、温度传感器接管嘴7分别设置有流量传感器、压力传感器和温度传感器，流量传感器测量推力室4入口处过氧化氢推进剂流量，压力传感器和温度传感器测量喷管6内气体的压力和温度。
进一步的实施例中，所述推力室4包括分配板401、催化分解室402、支撑板403，所述分配板401设置在催化分解室402与气动阀2连接的一端，所述支撑板403设置在催化分解室402与喷管6连接的一端，所述催化分解室402内垂直于催化分解室402轴向设置有银网。
进一步的实施例中，所述分配板401孔径大小为0.8mm～3mm，厚度为2mm，所述分配板401与催化分解室402壳体过盈配合，使推进剂尽量均匀的喷入催化分解室402。
进一步的实施例中，所述银网的目数为20～40目，开口率沿催化分解室402轴向从气动阀2往喷管6增大，在某些实施例中，银网表面设有氧化钐镀层。
进一步的实施例中，所述支撑板403开口率在35％以上，厚度为3mm。
进一步的实施例中，所述气动阀2与推力室4的连接处设置有密封圈8。
本发明的工作原理为：通过压电比例调节阀1控制气动阀2进气口流量，从而控制阀芯的运动，调节推进剂流量实现推力器推力的连续可调目的。推进剂经由分配板401均匀的喷入催化分解室402，经过催化分解室402内银网催化分解，产生高温分解产物为水和氧气，经由喷管6喷出。
本发明采用的推进剂为过氧化氢，在本发明中过氧化氢分解产物为水和氧气，可以为生命保障系统提供保障，且催化分解产生的热气可以为飞行器提供动力源；过氧化氢的密度比冲高、贮存方便、冷却性能好，且饱和气压低，使贮箱质量大大减少，有利于增加有效载荷的质量。
Claims (6)
1.一种推力可调的过氧化氢单组元推力器，其特征在于，包括压电比例调节阀(1)、气动阀(2)、流量传感器接管嘴(3)、推力室(4)、压力传感器接管嘴(5)、喷管(6)以及温度传感器接管嘴(7)；所述压电比例调节阀(1)与气动阀(2)的空气进口连接；所述气动阀(2)与推力室(4)通过连接管连接，所述连接管上设置有流量传感器接管嘴(3)；所述喷管(6)与推力室(4)的尾部连接，所述压力传感器接管嘴(5)和温度传感器接管嘴(7)设置在喷管(6)上；所述推力室(4)包括分配板(401)、催化分解室(402)、支撑板(403)，所述分配板(401)设置在催化分解室(402)与气动阀(2)连接的一端，所述支撑板(403)设置在催化分解室(402)与喷管(6)连接的一端，所述催化分解室(402)内垂直于催化分解室(402)轴向设置有银网。
2.根据权利要求1所述的推力可调的过氧化氢单组元推力器，其特征在于，所述分配板(401)孔径大小为0.8mm～3mm，厚度为2mm，所述分配板(401)与催化分解室(402)壳体过盈配合。
3.根据权利要求1所述的推力可调的过氧化氢单组元推力器，其特征在于，所述银网的目数为20～40目，开口率沿催化分解室(402)轴向从气动阀(2)往喷管(6)增大。
4.根据权利要求3所述的推力可调的过氧化氢单组元推力器，其特征在于，所述支撑板(403)开口率在35％以上，厚度为3mm。
5.根据权利要求1所述的推力可调的过氧化氢单组元推力器，其特征在于，所述气动阀(2)与推力室(4)的连接处设置有密封圈(8)。
6.根据权利要求1所述的推力可调的过氧化氢单组元推力器，其特征在于，所用推进剂为过氧化氢。
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