[发明专利]用于空间飞行器的低温液体存储系统

权利要求书

1.一种用于空间飞行器的低温液体存储系统，所述系统包括至少 一个液体贮箱(1A)，其特征在于，所述系统包括球形外壳(1B)；在 所述贮箱(1A)与所述外壳(1B)之间设置的真空空间；推进剂控制 装置(14)，其中所述推进剂控制装置由良好导热的材料制成并且通过 低温制冷器(11)被冷却以在微重力时局部化限定所述贮箱(1A)内 的液体；以及供料管(21)，其用于在地面充注所述液体贮箱(1A)， 所述供料管(21)设在所述贮箱位于在地面时所述贮箱(1A)的处于 底部的那部分中，其中所述贮箱(1A)由真空绝缘双壁以及净化管 (22A)包围，其中所述净化管将所述贮箱(1A)连接至所述外壳(1B) 并具有不小于所述贮箱(1A)的一半直径的内部长度，并且

所述系统包括用于将所述贮箱(1A)保持在所述外壳(1B)内的 保持器具(13)，所述保持器具(13)与所述外壳(1B)与所述贮箱(1A) 都直接接触，并且具有低导热性并以相对于通过所述低温制冷器(11) 被冷却的推进剂控制装置(14)的30°至120°角度间隔，所述系统包 括在所述贮箱(1A)与所述外壳(1B)之间夹置的超级绝缘材料(20)， 所述保持器具包括在赤道平面附近在所述贮箱(1A)与所述外壳(1B) 之间夹置的由绝缘材料制成的紧固截头圆锥形裙座(13)，所述系统包 括在最靠近所述低温制冷器(11)的部位浸没在所述贮箱(1A)的液 体内的蒸发器(28)，所述蒸发器(28)包括多孔材料并由一连接至所 述外壳(1B)的管(25)延伸，其中该管的横截面小于所述蒸发器(28) 且构造成不执行蒸发器功能，加热元件(29)与所述蒸发器(28；26) 相连，所述加热元件在所述蒸发器(28)的轴向端部处的真空中设置。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述推进剂控制装 置(14)在所述贮箱(1A)的极轴上安置。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括用 于监测贮箱(1A)内的蒸气压力的低压传感器(4A)。

4.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述液体贮箱 (1A)和所述外壳(1B)在所述空间飞行器的重心(43)附近的中央 管(41)内安装。

5.根据权利要求1至3任一所述的系统，其特征在于，所述系统 包括在所述低温制冷器(11)与所述外壳(1B)之间夹置的减震波纹 管(44)。

6.根据权利要求1至3任一所述的系统，其特征在于，所述低温 制冷器(11)具有在液体排出开口附近结合在所述贮箱(1A)内的冷 却头部，所述低温制冷器(11)通过冷却回路(31)连接至散热器(32)。

7.根据权利要求1至3任一所述的系统，其特征在于，所述低温 制冷器(11)直接安装在散热器(32)上并通过低温热管(45)连接 至所述贮箱(1A)。

8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述低温制冷器(11) 是Stirling型制冷器。

9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述低温制冷器(11) 是脉冲气体管型制冷器。

10.根据权利要求1至3任一所述的系统，其特征在于，所述系 统包括JouleThomson型低温制冷器，其具有位于所述贮箱(1A)内 的膨胀段以及偏向冷却散热器(32)的压缩机。

11.根据权利要求1至3任一所述的系统，其特征在于，在所述 贮箱(1A)内存储的低温液体是用于对栅格化的等离子体或离子电推 进器供料的包括氙、氪、氖或氩的液化惰性气体。

12.根据权利要求1至3任一所述的系统，其特征在于，在所述 贮箱(1A)内存储的低温液体是液氧。

13.根据权利要求1至3任一所述的系统，其特征在于，所述空 间飞行器由卫星、自动探测器、载人空间飞行器构成。