[发明专利]一种超长程表面张力推进剂管理装置

说明书

本发明提供了一种超长程表面张力推进剂管理装置，包括：气阱(1)，与气阱(1)相连的4根液通(2)，顺次与4根液通(2)相连的4根中通(3)，与中通(3)相连的4根气通(4)，4根气通(4)最终集中地气端(5)。本发明的超长程表面张力推进剂管理装置，为国内最大的全管理表面张力推进剂管理装置，可满足贮箱在轨全程多向任务工作时不夹气供应液相推进剂的任务需求。由于气通和液通结构的改进，提高了有网通道的动力学性能；同时因为中通结构的有效简化，使得整个管理装置达到既满足任务需要的功能，又减少敏感元件数量，提高结构可靠性。

技术领域

本发明涉及航空航天技术领域，具体地，涉及一种超长程表面张力推进剂管理装置。

背景技术

某飞行器根据其任务特点，需要一个满足多向任务工作需求的贮箱，且贮箱容积较大。该需求在国内现有航天器中是首次提出的，以往的航天器一般取其一面，要么要求在轨姿控多向任务工作，但总任务量不大，因此推进剂携带量不多，一般容积不大于200L的中小型全管理表面张力贮箱即可满足；要么，飞行器属于复合任务剖面，前期仅轨控工作，加速度方向一般为沉底方向，任务形式单一，末期才有姿态控制的多向任务需求，该类任务的最佳选择是一个半管理表面张力贮箱。而对于全程多向任务工作，且寿命长的飞行器而言，已有的中小容积全管理表面张力贮箱和半管理表面张力贮箱无法满足要求。

介于上述描述可知，唯有全管理表面张力贮箱可以满足上述需求，而布局布满全管理表面张力贮箱内腔的超长程表面张力推进剂管理装置目前还是空白，研制中可预见的困难包括但不限于以下几个方面：

1)集成问题，因为尺寸大，涉及的尺寸链较长，单一部件变形量较大，管理装置整体高精度的集成是面临的困难之一；

2)抗力学性能，含筛网的毛细元件一直是贮箱力学环境试验考核的重点对象，超长程的管理装置一般会增加敏感区域的范围，提高大面积的毛细元件的抗力学性能是面临的困难之二；

3)与贮箱壳体的协同性，全尺寸的长程管理装置布满贮箱整个内腔，既要保持与贮箱内壁的近距离蓄留空间，又要保留一定的增压变形协调空间，贮箱壳体与管理装置的协同性是面临的困难之三。

专利文献CN109896051A(申请号：201910118265.4)公开了一种局部管理式多孔钛材推进剂管理装置，包括一体式多孔隔板与一体式多孔通道。一体式多孔隔板将贮箱分成管理舱与非管理舱，一体式多孔通道位于管理舱内，包括一个液体出口与4根沿贮箱壁面分布的液体收集通道。贮箱工作过程中，一体式多孔隔板用于优先将非管理舱内的液体导入到管理舱内，待非管理舱内液体用完后，气体再进入管理舱。管理舱内的一体式多孔通道用于过滤气体，优先将液体排出贮箱出口，实现液体的不夹气供应。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种超长程表面张力推进剂管理装置。

根据本发明提供的一种超长程表面张力推进剂管理装置，包括：气阱(1)、液通(2)、中通(3)、气通(4)和气端(5)；

所述液通(2)有4根，所述气阱(1)与4根所述液通(2)连接；所述中通有4根，4根所述液通(2)与4根所述中通(3)对应连接，所述气通(4)有4根，4根所述中通(3)与4根所述气通(4)对应连接，4根所述气通(4)最终集中到所述气端(5)。

优选地，所述气阱(1)为圆柱形复合结构，用于收集管理装置内残留的气体，防止气体进入下游。

优选地，所述气阱(1)尾部有与贮箱液嘴、贮箱液壳焊接的接口，气阱壳有4个均布的开口，气阱壳4个均布的开口与所述液通(2)截面形状相对应。

优选地，所述液通(2)、所述气通(4)均为三角形通道截面的三明治复合结构，所述三明治复合结构实现液体的收集，具有刚性支撑效果以及网通道的抗力学性能。