[发明专利]提高大型火箭液体姿控动力系统稳定性和可靠性的方法及贮箱

权利要求书

1.提高大型火箭液体姿控动力系统稳定性和可靠性的方法，所述大型火箭液体姿控动力系统中包括贮箱，贮箱通过自身的安装面与大型火箭液体姿控动力系统的安装板连接，贮箱中填充有推进剂，其特征在于：通过缩小贮箱在推进剂消耗过程中的质心变化范围来提高大型火箭液体姿控动力系统的稳定性和可靠性，缩小贮箱在推进剂消耗过程中的质心变化范围包括，

改变贮箱安装面与贮箱赤道中心面的相对位置，包括错开贮箱安装面与贮箱赤道中心面，使得二者不共面；

改变贮箱安装面与大型火箭液体姿控动力系统安装板连接界面的受力方式和大小，包括提高垂直于安装面和安装板连接界面的预紧力，提高平行于安装面和安装板连接界面的摩擦力，减小平行于安装面和安装板连接界面的剪切力；

改变贮箱安装面与大型火箭液体姿控动力系统安装板之间的连接紧固件分布方式，包括采用奇数非对称的方式布置连接紧固件；

当火箭动力系统采用双组元发动机时，选用密度差异小的液体燃料与氧化剂作为推进剂，且动力系统的贮箱配置遵循重量较大的贮箱用于贮存密度较小的推进剂，重量较小的贮箱用于贮存密度较大的另一种推进剂。

2.贮箱，用于大型火箭液体姿控动力系统，贮箱包括推进剂半球和高压气区域半球，推进剂半球和高压气区域半球之间通过金属膜片隔离，贮箱通过自身安装面与大型火箭液体姿控动力系统安装板连接，其特征在于：

通过缩小贮箱在推进剂消耗过程中的质心变化范围来提高大型火箭液体姿控动力系统的稳定性和可靠性；

所述推进剂半球和所述高压气区域半球共同形成椭球状贮箱，椭球状贮箱的两个赤道半径相等，且两个赤道半径大于极半径；

所述安装面位于高压气区域半球的外表面，安装面垂直于椭球状贮箱的半主轴，且安装面与椭球状贮箱赤道中心面不共面；

所述安装面上布置有奇数个安装孔，任意两个安装孔的连线不经过安装面的中心，椭球状贮箱通过安装孔、连接紧固件与安装板连接；所述连接紧固件包括连接螺栓、螺母、平垫和弹簧垫圈；

所述连接螺栓的刚度不高于弹簧垫圈和平垫的刚度，连接螺栓的安装力矩等于连接螺栓材料允许的力矩上限；

所述平垫表面无不规则或有害缺陷、突出毛刺，平垫的接触表面粗糙度Ra≯1.6，平垫的接触表面硬度等级为300HV～370HV；

所述弹簧垫圈为经过淬火并回火处理的重型弹簧垫圈；

所述安装板上开有与安装面上安装孔匹配的连接孔，且连接孔与安装孔不同时为铰制孔或螺纹孔，贮箱安装面上安装孔的位置公差等级高于安装板上连接孔的位置公差等级。

3.根据权利要求2所述的贮箱，其特征在于：两个不同的所述推进剂半球内填装有不同的液体推进剂，且不同的液体推进剂在15℃条件下的密度差异小于570kg/m³。

4.根据权利要求2所述的贮箱，其特征在于：所述安装面上包括奇数个相互独立的支耳，支耳上开有安装孔，安装孔为光孔。

5.根据权利要求4所述的贮箱，其特征在于：所述支耳表面覆盖有耐磨涂层。