[发明专利]地月往返飞行器推进系统

说明书

本发明提供了一种地月往返飞行器推进系统，包括增压气瓶、氧化剂贮箱、燃料贮箱、轨控发动机、第一发动机、第二发动机以及第三发动机；增压气瓶连通有高压气路模块，高压气路模块分别与氧化剂贮箱、燃料贮箱以及轨控发动机连通，高压气路模块与氧化剂贮箱和燃料贮箱之间连通有蒸汽隔离模块，高压气路模块与轨控发动机之间连通有气路高压自锁模块；氧化剂贮箱和燃料贮箱连通有液路电爆阀模块，通过液路大流量自锁模块与轨控发动机连通，并通过小流量自锁阀与第一发动机、第二发动机以及第三发动机连通。液路电爆阀模块通过按需的方式进行起爆，同时大流量自锁阀模块也采用按需打开的方式，起备份冗余功能，系统的可靠性高，且满足轻量化要求。

技术领域

本发明涉及航天姿控动力系统领域，具体地，涉及一种地月往返飞行器推进系统。

背景技术

随着航天技术的不断发展，姿轨控动力系统越来越向轻质、高性能方向发展，尤其针对深空领域，由于运载能力的限制以及科学探测任务的多样化，探测器总体对推进系统的干质量和性能要求越来越高。

月球探测是人类深空探测的开始，我国的探月工程也成功实施了“绕、落、回”三步走的探月工程计划。

三步走战略以月球采样返回任务最难，面临的工况最复杂、攻克的关键技术最多。对推进系统的要求同样很高，需要参与探测器运载发射段、地月转移段、近月制动段、环月飞行段、动力下降段、月面工作段、起飞上升段、交会对接段、环月等待段和月地转移段等全过程任务。月地往返飞行器主要解决月地月转移段、近月制动段、环月飞行段、交会对接段、环月等待段和月地转移段等任务，月地往返飞行器推进系统主要为飞行器在参与上述阶段任务提供推力和控制力矩。

现有公开号为CN113323771A的中国专利，其公开了一种用于空间飞行器的模块化动力系统及动力推进方法，包括：发动机模块，所述发动机模块位于整个系统的最下方；推进剂模块与所述发动机模块连接；挤压模块与所述推进剂模块连接；载荷模块设置在所述挤压模块上方；所述发动机模块、所述推进剂模块、所述挤压模块以及所述载荷模块之间通过支撑结构进行连接固定。本发明将所有气路阀门、管路以及高压气瓶等集成到挤压模块，将所有推进剂阀门、管路以及贮箱等集成到推进剂模块，将推力室、电磁阀以及伺服机构等集成到发动机模块。

发明人认为，目前急需一种适用于推进剂加注量大、结构紧凑、性能、可靠性和轻质化要求高的飞行器推进系统。

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地月往返飞行器推进系统。

根据本发明提供的一种地月往返飞行器推进系统,包括增压气瓶、氧化剂贮箱、燃料贮箱、轨控发动机、第一发动机、第二发动机以及第三发动机；所述增压气瓶的出气口连通有高压气路模块，所述高压气路模块的出气口分别与氧化剂贮箱、燃料贮箱以及轨控发动机连通，且所述高压气路模块与氧化剂贮箱和燃料贮箱之间分别连通有蒸汽隔离模块，所述高压气路模块与轨控发动机之间连通有气路高压自锁模块；所述氧化剂贮箱和燃料贮箱二者的出口均连通有液路电爆阀模块，任一所述液路电爆阀模块的出口均通过液路大流量自锁模块与轨控发动机连通，且任一所述液路电爆阀模块的出口均分别通过小流量自锁阀与第一发动机、第二发动机以及第三发动机连通。

优选地，所述高压气路模块包括气路电爆阀、第一气路高压自锁阀以及减压阀；所述增压气瓶的出气口分别与两个气路电爆阀的进气口连通，其一所述气路电爆阀的出气口与第一气路高压自锁阀连通，所述第一气路高压自锁阀的出气口分别与另一气路电爆阀的出气口和减压阀的进气口相互连通；所述气路高压自锁模块包括两个第二气路高压自锁阀，两个所述第二气路高压自锁阀的进气口与减压阀的出气口连通，且两个所述第二气路高压自锁阀的出气口与轨控发动机连通。

优选地，所述蒸汽隔离模块包括单向阀和破裂膜片，所述单向阀的进气口与减压阀的出气口连通，所述单向阀的出气口连接破裂膜片后与氧化剂贮箱或燃料贮箱连通。