[发明专利]基于增材制造技术的单组元微推进模块装置及其增压方法

权利要求书

1.基于增材制造技术的单组元微推进模块装置，其特征在于：包括微推力器组件、气加排阀、液加排阀、固体氮气生成器、温度传感器、压力传感器、爆破片安全装置、贮箱组件和控制驱动电路；气加排阀、固体氮气生成器、温度传感器、压力传感器、贮箱组件、液加排阀、爆破片安全装置和微推力器组件依次串联后安装在模块的气室内；在地面时，通过气加排阀对单组元微推进模块抽真空，通过液加排阀实现对单组元微推进模块的推进剂加注，推进剂储存在贮箱内；单组元微推进模块随卫星入轨后，控制驱动电路接收星载计算机指令，驱动固体氮气生成器点火开始工作，产生气体为单组元微推进模块进行增压，爆破片安全装置打开，在气体的压力驱动下，推进剂进入到微推力器组件入口处，控制驱动电路驱动微推力器组件工作，同时，控制驱动电路通过压力传感器、温度传感器实时采集贮箱内的温度、压力，根据贮箱内的压力判断是否驱动下一个固体氮气生成器工作。

2.根据权利要求1所述的基于增材制造技术的单组元微推进模块装置，其特征在于：所述气加排阀、液加排阀、爆破片安全装置、贮箱组件的壳体材料均采用钛合金材质。

3.根据权利要求1所述的基于增材制造技术的单组元微推进模块装置，其特征在于：各个部件的安装接口通过增材制造实现。

4.根据权利要求1所述的基于增材制造技术的单组元微推进模块装置，其特征在于：微推力器组件由微型阀门以及微型推力器组成。

5.根据权利要求1所述的基于增材制造技术的单组元微推进模块装置，其特征在于：爆破片安全装置由爆破膜片以及安装结构构成。

6.根据权利要求1所述的基于增材制造技术的单组元微推进模块装置，其特征在于：贮箱组件由贮箱隔膜以及隔膜骨架组成。

7.根据权利要求1所述的基于增材制造技术的单组元微推进模块装置，其特征在于：单组元微推进模块装置推进剂包括无水肼、二硝酰胺铵基推进剂、硝酸羟铵基推进剂、凝胶推进剂。

8.根据权利要求1-7所述的基于增材制造技术的单组元微推进模块装置，其特征在于：所述单组元微推进模块外包络尺寸为100mm×100mm×100mm，所述微型推力器组件包括4台微型推力器，分别安装在由外包络尺寸100mm×100mm×100mm构成的正方体的四个角上。

9.根据权利要求1-7任意所述的基于增材制造技术的单组元微推进模块装置，其特征在于：控制驱动电路根据贮箱内的压力判断是否驱动下一个固体氮气生成器工作的具体过程为：设定气室初始压力为P₀，第一个固体氮气生成器工作后，气室压力达到第一阈值P₀，当压力低于第二阈值P_f时，控制驱动电路驱动下一个固体氮气生成器工作，为整个模块增压。

10.一种利用权利要求1所述装置进行增压的方法，其特征在于步骤如下：

1)单组元微推进模块随整星入轨后，固体氮气生成器工作后，实现对整个系统的增压，建立整个系统的工作驱动压力；

2)当检测压力低于一定的阈值后，后续发生器继续工作，为整个模块继续增压，一直保持整个模块工作在箱压范围内。