[发明专利]低温推进剂贮箱、长期在轨集成化低温贮供系统及方法

权利要求书

1.一种低温推进剂贮箱，其特征在于，包括外周包裹有隔热材料的贮箱壳体和设置在贮箱壳体外部的循环泵、焦-汤阀；所述贮箱壳体上设有排气管；所述贮箱壳体内设有竖管和呈辐射状分布在所述竖管周围的叶片；所述竖管内设有第一流道和第二流道；所述竖管一端连接在所述贮箱壳体内壁上，另一端与所述第一流道对应位置设有喷射孔；所述循环泵的进液管道连接在所述贮箱壳体与竖管之间，出液管道连接在所述第一流道靠近所述贮箱壳体一端；所述焦-汤阀进口连接在所述循环泵出液管道上，出口连接在所述第二流道靠近所述贮箱壳体一端；所述第二流道远离所述焦-汤阀一端与所述排气管连通。

2.根据权利要求1所述的低温推进剂贮箱，其特征在于，所述竖管为中空夹层结构；所述第一流道为位于所述竖管轴心的中心流道，所述第二流道为位于夹层内的侧面流道。

3.根据权利要求1所述的低温推进剂贮箱，其特征在于，所述竖管内设有与所述叶片数量相同的第二流道；所述第二流道均匀分布在所述竖管靠近边缘位置，与所述叶片间隔排列；各个所述第二流道通过靠近所述焦-汤阀一端的环形管相连通；所述第二流道外壁与所述竖管内壁包围部分形成所述第一流道。

4.根据权利要求1所述的低温推进剂贮箱，其特征在于，所述叶片内设有与所述第一流道连通的循环流道。

5.根据权利要求1所述的低温推进剂贮箱，其特征在于，所述排气管上设有泄压阀。

6.一种长期在轨集成化低温贮供系统，其特征在于，包括燃料电池和两个如权利要求1-5任一项所述的贮箱；两个所述贮箱分别用于贮存液氢和液氧；两个所述贮箱的排气管排出的气氢和气氧为所述燃料电池的工质。

7.一种如权利要求6所述的长期在轨集成化低温贮供系统的低温贮供方法，其特征在于，包括以下步骤：

启动所述循环泵，自所述贮箱壳体与竖管之间抽取液氢/液氧，输入至所述第一流道；一部分液氢/液氧通过所述喷射孔喷出，另一部分通过位于所述叶片内部的循环流道重新排入所述贮箱壳体与竖管之间。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：

启动所述循环泵，自所述贮箱壳体与竖管之间抽取液氢/液氧；一部分液氢/液氧输入至所述第一流道，另一部分液氢/液氧经焦-汤阀进行热力学膨胀产生低温气氢/低温气氧；低温气氢/低温气氧进入所述第二流道，与所述第一流道和循环流道内的液体进行热交换，吸收热量后自身温度升高，再通过排气管排出贮箱外；分别自两个贮箱排出的气氢和气氧成为燃料电池的工质。

9.一种包括权利要求1-5任一项低温推进剂贮箱的航天器。

10.一种包括权利要求6所述的长期在轨集成化低温贮供系统的航天器。