[发明专利]基于电动泵的燃气增压姿轨控推进系统

说明书

本发明提供了一种基于电动泵的燃气增压姿轨控推进系统，包括基于电动泵的燃气发生器增压模块、氧化剂贮箱、燃料贮箱、轨控发动机、姿控发动机、电爆阀；基于电动泵的燃气发生器增压模块分别与氧化剂贮箱的进口、燃料贮箱的进口相连；氧化剂贮箱出口经过电爆阀后分别与轨控发动机、姿控发动机相连；燃料贮箱出口经过电爆阀后分别与轨控发动机、姿控发动机相连。本发明姿轨控推进系统中所需的增压气体由基于电动泵的燃气发生器增压模块提供，系统在未工作前可实现常压长期贮存，避免了高压气体长期贮存时存在的安全隐患及泄漏风险。

技术领域

本发明涉及航天姿轨控动力系统领域，具体地，涉及一种基于电动泵的燃气增压姿轨控推进系统。

背景技术

姿轨控动力系统航天器的重要分系统之一，为航天器在飞行过程中的姿态控制、轨道转移、轨道保持、轨道修正、入轨、离轨和再入等提供控制力和控制力矩。

目前典型的姿轨控动力系统采用气体恒压挤压式增压系统，高压气体预先充填贮存在高压气瓶中，系统工作前通过电爆阀与下游隔离，电爆后高压气体经减压阀以恒定的压力为贮箱增压，完成发动机的推进剂供应。为提高航天器的快速响应要求，减少产品使用前准备时间，提出航天器产品的长期贮存要求和预包装要求，若采用目前的恒压挤压式增压系统，高压气瓶预包装存在带压贮存的安全风险，同时长期贮存(预包装长期贮存17年，甚至27年的要求)也对系统高压密封提出了严苛的要求。

为解决上述问题，提出燃气增压系统来代替高压气瓶为推进系统提供增压气体。但燃气增压系统中仍需要为燃气发生器供应一定压力的推进剂，仍需解决为推进剂进行增压的问题。

专利文献CN111120147A(申请号：201911284006.5)公开了一种多级液体燃气增压系统及其使用方法，属于航天姿轨控动力系统领域，包括燃气增压模块、燃气填充模块、发动机燃料贮箱；燃气增压模块包括依次相连的启动药盒、压力放大贮箱、第一流量控制器、第一燃气发生器、单向阀；燃气填充模块包括中间燃料贮箱、中间流量控制器、中间燃气发生器；系统开始运行时启动药盒电爆产生高压气体充入压力放大贮箱的气腔，液腔中的燃料流经第一流量控制器进入第一燃气发生器内产生燃气，部分通过单向阀流入压力放大贮箱的气腔中维持压力，另一部分流入中间燃料贮箱中，燃气填充模块依次递推，推动燃料向发动机燃料贮箱方向供给。

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基于电动泵的燃气增压姿轨控推进系统。

根据本发明提供的一种基于电动泵的燃气增压姿轨控推进系统，包括基于电动泵的燃气发生器增压模块、氧化剂贮箱、燃料贮箱、轨控发动机、姿控发动机、电爆阀；

基于电动泵的燃气发生器增压模块分别与氧化剂贮箱的进口、燃料贮箱的进口相连；

氧化剂贮箱出口经过电爆阀后分别与轨控发动机、姿控发动机相连；

燃料贮箱出口经过电爆阀后分别与轨控发动机、姿控发动机相连。

优选地，所述基于电动泵的燃气发生器增压模块包括启动药盒、推进剂贮箱、电爆阀、电动泵、泄压阀、燃气发生器、压力传感器；

启动药盒、推进剂贮箱、电爆阀及电动泵依次相连；

泄压阀进口与电动泵出口连接，泄压阀出口与电动泵进口连接；

所述的电动泵出口与燃气发生器进口相连；

燃气发生器出口设置有压力传感器。

优选地，所述基于电动泵的燃气发生器增压模块产生的燃气为系统提供增压气体，通过压力传感器检测燃气压力，进行压力反馈，控制电动泵和燃气发生器的开机及关机，实现系统压力的闭环控制。

优选地，所述基于电动泵的燃气发生器增压模块产生的燃气通过管路与推进剂贮箱、氧化剂贮箱、燃料贮箱、轨控发动机电磁阀及姿控发动机电磁阀相连；