[发明专利]一种一体化的冷气推进系统

说明书

本发明涉及微小卫星推进系统控制技术领域，具体涉及一种一体化的冷气推进系统。其包括：贮箱、液腔、气腔、推进剂管理装置和推进装置，推进剂管理装置和推进装置均采用内置式设计，封装于贮箱内部，省掉各装置之间的连接管路，使结构更加紧凑，缩小了占用空间的同时使连接更加稳定可靠。推进剂管理装置连接液腔和气腔，控制液腔和气腔隔离或连通，连通时，推进剂管理装置控制液态的R134a单组元推进剂转换为气态的R134a单组元推进剂，并将气态的R134a单组元推进剂输出到气腔，保证气腔的推进剂为纯气态，实现更高推进效率。该系统采用R134a单组元推进剂，绿色无毒，安全环保，常温下汽化液化容易实现，并且推力大、比冲大。

技术领域

本发明涉及微小卫星推进系统控制技术领域，具体涉及一种一体化的冷气推进系统。

背景技术

推进系统主要用于卫星控制系统，具有调整卫星姿态、调整卫星轨道等功能，在微小卫星控制系统中，使用的推进系统主要有冷气推进系统、化学推进系统、电推进系统。现有的冷气推进系统主要有氮气、液氨、丁烷等推进剂，使用导管将各部件进行连接，需要现场连接管路并进行协调，各部件相互分离且各部件需要各自与卫星固定，导致系统的稳定性不好、占用空间大、安装效率低、密闭性不足，容易发生阀门泄漏问题。此外，氮气冷气推进系统的比冲小，难以液化，系统体积和重量大，易泄漏；液氨冷气推进系统的比冲小、加热功率大、有毒、易燃易爆；丁烷冷气推进系统的比冲小，易燃易爆，系统体积大，易泄漏。

鉴于此，克服以上现有技术中的缺陷，提供一种新的一体化的冷气推进系统成为本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的上述缺陷，提供一种一体化的冷气推进系统。

本发明的目的可通过以下的技术措施来实现：

本发明提供了一种一体化的冷气推进系统，该系统包括：

贮箱，内部依次设置有上腔室和下腔室；

R134a单组元推进剂，具有液态和气态两种状态；

液腔，位于所述上腔室，存储有液态的R134a单组元推进剂；

气腔，位于所述下腔室，存储有气态的R134a单组元推进剂，所述气腔设置有输出端；

推进剂管理装置，设于所述贮箱内，连接所述液腔和所述气腔，用于控制所述液腔和所述气腔隔离或连通，连通时，所述推进剂管理装置控制所述液态的R134a单组元推进剂转换为气态的R134a单组元推进剂，并将所述气态的R134a单组元推进剂输出到所述气腔的输出端；

推进装置，设于所述贮箱内，与所述气腔的输出端连接，用于将所述气腔的输出端输出的气态的R134a单组元推进剂喷出，提供卫星所需的推力和冲量。

优选地，所述推进剂管理装置包括：阀座和弹簧座，所述阀座位于所述弹簧座的上端，所述弹簧座的内侧设有第一螺接块，所述弹簧座通过所述第一螺接块与所述阀座螺接，将所述阀座固定在所述弹簧座上。

优选地，所述阀座内设有阀芯、调整垫片和弹簧，所述阀芯的上端端头与所述阀座接触形成阀门，所述调整垫片设于所述阀芯与所述弹簧之间，用于调节所述阀门的打开压力，所述弹簧的一端与所述调整垫片连接，所述弹簧的另一端与所述弹簧座连接；所述液腔和所述气腔之间的压差小于预设压差阈值时，所述弹簧自由伸缩带动所述阀芯运动至所述阀芯的上端端头与所述阀座接触，所述推进剂管理装置使所述液腔和所述气腔隔离，所述液腔和所述气腔之间的压差大于预设压差阈值时，所述阀芯受不平衡压力，挤压所述弹簧，使所述阀芯的上端端头与所述阀座分离，所述推进剂管理装置使所述液腔和所述气腔连通。

优选地，所述阀芯上设有两个对称的通孔，用于在所述阀芯下端面运动至与所述弹簧座抵接时，连通所述液腔与所述气腔。