[发明专利]一种板式推进剂管理装置的蓄液器

说明书

技术领域

本发明涉及一种推进剂管理装置的蓄液器，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其内部的推进剂管理装置(简称PMD)。板式推进剂管理装置属于新一代可靠先进的管理装置。蓄液器设计的目标是设计出性能可靠、重量轻、结构简单的板式PMD核心组件之一。

现有的蓄液器属于辐射放置叶片型蓄液器，该类蓄液器存在一些缺点：结构强度低，安装工艺复杂，蓄液量小，承受力学环境能力稍差，适应性差，对卫星的控制能力要求较高，可靠性不高，且不易与导流板衔接。

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，提供一种结构强度大、可靠性高、适应性强、蓄液量大的板式推进剂管理装置的蓄液器。

本发明包括如下技术方案：

一种板式推进剂管理装置的蓄液器，所述蓄液器包括蓄液器内锥、蓄液器外锥、蓄液器底座、导气管、蓄液器网片支压板及蓄液器网片；蓄液器内锥与蓄液器外锥焊接固定；蓄液器外锥与蓄液器底座焊接固定；利用表面张力通过所述蓄液器内锥和所述蓄液器外锥之间的夹角区域及所述蓄液器外锥与所述贮箱壳体内壁面之间的夹角区域来蓄留推进剂；利用所述导气管将所述蓄液器内气体排出；所述蓄液器底座为圆柱型；蓄液器网片支压板及蓄液器网片安装在蓄液器底座的内圆柱上。

所述蓄液器外锥的锥角为45°。

所述蓄液器外锥的下锥口内径与贮箱内径比例为1∶10，蓄液器外锥的高度与下锥口内径比例为1∶1.5。

所述蓄液器内锥和所述蓄液器外锥之间的夹角为40°。

所述蓄液器内锥相对于所述蓄液器外锥顶端的入口深度为所述蓄液器外锥高度的一半。

所述蓄液器内锥的过渡弧段半径为所述入口深度的0.8倍。

所述导气管通过两块导气管固定块与所述蓄液器内锥焊接固定，将导气管一端伸进所述蓄液器内锥与所述蓄液器外锥的夹角区域顶端，同时在所述导气管的该端打一个小孔。

在所述蓄液器底座的外圆柱上设置带孔的耳片。

在所述蓄液器底座的内圆柱设置一个台阶，蓄液器网片夹在两块蓄液器网片支压板之间，将蓄液器网片与两块蓄液器网片支压板焊接后的整体结构焊接到蓄液器底座的内圆柱的所述台阶上。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

(1)本发明的蓄液器主要采用了全新的薄板结构，结构强度大，可靠性高，适应性强，蓄液量大；

(2)本发明的蓄液器结构简单，质量轻；

(3)本发明的蓄液器可根据板式推进剂管理装置结构尺寸进行适应性修改，其容积可扩展性好；

(4)使用本发明的蓄液器，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，实现推进剂的快速加注，同时有利于实现板式推进剂管理装置重复加注。

附图说明

图1为本发明蓄液器结构示意图；

图2为本发明蓄液器45度剖面图；

图3为本发明蓄液器局部立体放大图；

图4为本发明蓄液器立体仰视图；

图5为在寿命初期贮箱内液体分布示意图

图6为在寿命中期贮箱内液体分布示意图

图7为在寿命末期贮箱内液体分布示意图

图8为零重力下蓄液器液体分布示意图

图9为侧向微重力下蓄液器液体分布示意图

图10为反向加速度下蓄液器液体分布示意图

图11为轴向旋转下蓄液器液体分布示意图

具体实施方式

如图1～4所示，板式推进剂管理装置蓄液器包括如下组成部分：蓄液器内锥1、蓄液器外锥4、蓄液器底座5、导气管3、两块导气管固定块2、两块蓄液器网片支压板6、蓄液器网片7。蓄液器内锥1与蓄液器外锥4电子束焊接；蓄液器外锥4与蓄液器底座5电子束焊接。

蓄液器采用了内外两个完整的锥形结构，即所述蓄液器内锥1和所述蓄液器外锥4组成的锥形结构，利用表面张力通过所述蓄液器内锥和所述蓄液器外锥之间的夹角区域及所述蓄液器外锥4与所述贮箱壳体内壁面8之间的夹角区域来蓄留充足推进剂，采用了所述导气管将所述蓄液器内气体排出，采用圆柱型的所述蓄液器底座作为气泡陷阱的主要组成部分。

为了使所述蓄液器蓄液效果达到最好，优化设计了所述蓄液器外锥的锥角，锥角为45°。