[发明专利]一种基于无毒环保推进剂的轨姿控集成动力系统

权利要求书

1.一种基于无毒环保推进剂的轨姿控集成动力系统，其特征在于：包括氦增压单元、液氧供应单元、燃料供应单元、气氧生成单元、姿控发动机系统和主发动机；

氦增压单元用于对所述液氧供应单元和燃料供应单元增压；

液氧供应单元通过第一氧化剂管路与所述气氧生成单元的氧化剂入口相连，用于向气氧生成单元提供液氧；液氧供应单元通过第二氧化剂管路与所述主发动机的氧化剂入口相连，用于向主发动机提供液氧；

燃料供应单元通过燃料管路分别与所述气氧生成单元、姿控发动机系统和主发动机的燃料入口相连，用于为气氧生成单元、姿控发动机系统和主发动机提供燃料；

气氧生成单元包括依次连接的气氧燃气发生器、除水器和高压气氧贮箱；气氧燃气发生器的氧化剂入口接所述液氧供应单元的出口，气氧燃气发生器的燃料入口接所述燃料供应单元的出口；气氧燃气发生器生成的高压高富氧燃气经所述除水器除水后，贮存在所述高压气氧贮箱内；所述高压气氧贮箱的出口分别与所述姿控发动机系统和主发动机的气氧入口端相连，为姿控发动机系统和主发动机的火炬点火装置提供气氧。

2.根据权利要求1所述的基于无毒环保推进剂的轨姿控集成动力系统，其特征在于：在所述第一氧化剂管路上设置有第一电动增压泵，用于为送入气氧燃气发生器的氧化剂增压；在所述第二氧化剂管路上设置有第二电动增压泵，用于为送入主发动机的氧化剂增压；在所述燃料管路上设置有第三电动增压泵，用于为送入主发动机和气氧燃气发生器的燃料增压。

3.根据权利要求2所述的基于无毒环保推进剂的轨姿控集成动力系统，其特征在于：所述第一电动增压泵的流量和功率比第二、第三电动增压泵小。

4.根据权利要求1-3任一所述的基于无毒环保推进剂的轨姿控集成动力系统，其特征在于：所述主发动机采用多次启动、推力恒定的发动机。

5.根据权利要求4所述的基于无毒环保推进剂的轨姿控集成动力系统，其特征在于：所述主发动机推力室的燃烧室身部和喷管喉部区域采用液膜冷却，其余部分采用烧蚀冷却。

6.根据权利要求5所述的基于无毒环保推进剂的轨姿控集成动力系统，其特征在于：所述主发动机推力室的喷管扩展段采用酚醛树脂复合材料制成。

7.根据权利要求6所述的基于无毒环保推进剂的轨姿控集成动力系统，其特征在于：所述主发动机和姿控发动机系统采用相同类型、相同规格的模块化气氧煤油火炬点火装置；所述模块化气氧煤油火炬点火装置的氧化剂来自所述高压气氧贮箱，燃料来自于所述燃料供应单元。

8.根据权利要求7所述的基于无毒环保推进剂的轨姿控集成动力系统，其特征在于：所述液氧供应单元包括两个主液氧贮箱，两个主液氧贮箱的出口通过第一氧化剂管路与所述气氧燃气发生器的氧化剂入口相连，两个主液氧贮箱的出口通过第二氧化剂管路与所述主发动机的氧化剂入口相连，两个主液氧贮箱的加注口还通过液氧加注管路连接液氧加注阀；主液氧贮箱的加注口与其出口连通。

9.根据权利要求8所述的基于无毒环保推进剂的轨姿控集成动力系统，其特征在于：所述氦增压单元包括两组氦增压模块，分别用于对所述液氧供应单元和燃料供应单元增压；每组氦增压模块包括通过增压管路依次连接的氦贮箱、第一开关阀、减压阀、冗余单向阀和第二开关阀；氦贮箱的出口端还通过充气管路接氦气充气阀。

10.根据权利要求9所述的基于无毒环保推进剂的轨姿控集成动力系统，其特征在于：所述燃料供应单元包括两个燃料贮箱、与燃料贮箱出口连通的主燃料管路；主燃料管路的输出端包括三个支路，第一燃料支路与所述主发动机的燃料入口连通，第二燃料支路与所述气氧燃气发生器的燃料入口连通，第三燃料支路与所述姿控发动机系统的燃料入口连通；第三电动增压泵设置在所述主燃料管路上。