一種用于微小衛星的高壓氣體推進系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種用于微小衛星的高壓氣體推進系統。其目的是提供一種用于微小衛星的高壓氣體推進系統，可提供較高的儲氣量，而且該系統提供的推力可根據需要進行調整，同時系統結構簡單。該系統包括：高壓儲氣瓶，為球形鋁合金內膽，并在所述鋁合金內膽的外部纏繞碳纖維；高壓自鎖瓶閥，安裝在所述高壓儲氣瓶的瓶口，用于控制所述高壓儲氣瓶內氣體的進出；電子調壓閥，安裝在所述高壓自鎖瓶閥的后端管路上，用于調節出口處氣體的壓力；噴口電磁閥，安裝在管路的出口處，用于將出口處氣體以高速噴出，使整個微小衛星獲得推力。
【專利說明】—種用于微小衛星的高壓氣體推進系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種用于微小衛星的高壓氣體推進系統。
【背景技術】
[0002]微小衛星質量輕、成本低、研制周期短、系統投資少、可以機動發射、生存能力強，在月球、火星的無人探測，微小衛星的科學研究、空間偵察，基于微小衛星的組網如組成分布式星載載波雷達、衛星三維立體成像、高分辨率合成孔徑對地遙感等領域都有廣泛應用。微推進技術是根據微小衛星系統小型化的要求，需要提供精確控制脈沖并能滿足質量、尺寸和功耗等要求的高精度、高穩定度控制特性而提出的，目前越來越多的衛星任務要求推進系統具有小推力(mN級或更小)和小沖量(幾十μ N.s或更小)的工作特性。
[0003]隨著微小型航天器在編隊飛行、空間組網、軍事偵察、科學試驗等各個領域的應用日益廣泛，微推進系統發揮越來越重要的作用。目前，在眾多的推進技術中，可供應用、而且比較成熟或正在走向成熟的技術只有化學推進和電推進兩類。在化學推進系統中，氣體推進系統是比較常用的一種推進系統，特點是系統簡單，安全及射流對飛行器表面無污染，研制和生產成本低，響應快，重復性好等。而推力在10mN以下、系統干重較小的情況下，通常采用氣體推進系統。然而隨著軍事活動越來越頻繁，微小衛星的使用壽命也相應的提高了，所以壓力較低的氣體壓力系統已無法滿足微小衛星的使用要求。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的是提供一種用于微小衛星的高壓氣體推進系統，可提供較高的儲氣量，而且該系統提供的推力可根據需要進行調整，同時系統結構簡單。
[0005]本實用新型的目的是這樣實現的:
[0006]一種用于微小衛星的高壓氣體推進系統，包括:高壓儲氣瓶，為球形鋁合金內膽，并在所述鋁合金內膽的外部纏繞碳纖維；高壓自鎖瓶閥，安裝在所述高壓儲氣瓶的瓶口，用于控制所述高壓儲氣瓶內氣體的進出；電子調壓閥，安裝在所述高壓自鎖瓶閥的后端管路上，用于調節出口處氣體的壓力；噴口電磁閥，安裝在管路的出口處，用于將出口處氣體以高速噴出，使整個微小衛星獲得推力。
[0007]進一步地，所述系統還設有壓力傳感器，安裝在所述電子調壓閥和噴口電磁閥之間的管路上。電子調壓閥可根據壓力傳感器反饋的壓力信號實時調節出口處氣體的壓力，以保持后端壓力的平穩輸出。
[0008]進一步地，所述系統還設有加排閥，安裝在所述高壓自鎖瓶閥和電子調壓閥之間的管路上，用于在試驗或發射前連接高壓氣源并給所述系統加注或排放。
[0009]優選地，所述噴口電磁閥為低壓電磁閥，只有在開啟時才需供電，進一步降低系統的整體能耗。
[0010]其中，所述系統中的所有電子元件的信號傳輸引線連接至同一控制終端，從而實現集中電氣控制。
[0011]其中，所述系統中的所有電子元件按工作壓力為6-8V的范圍選定，從而在系統處于待機情況下能耗非常低。
[0012]其中，所述高壓自鎖瓶閥可以采用現行通用的結構，即瓶閥內集成有一個雙向保持式電磁閥，該電磁閥擁有2個電磁線圈，閥體里有密閉的腔，腔內有閥芯，腔的兩面是兩塊電磁鐵。哪面的磁鐵線圈通電，閥芯就會被吸引到哪邊，通過控制閥芯的移動來檔住或漏出排氣孔。所述管路為3mm的高壓不銹鋼管道，可適用壓力滿足35MPa，可適用多種介質的高壓氣體，例如氮氣、空氣、氦氣、氧氣、氫氣等。
[0013]其中，所述高壓儲氣瓶的最大儲氣壓力為35MPa。
[0014]本實用新型由于采用了上述技術方案，與現有技術相比具有以下有益效果:本實用新型一種用于微小衛星的高壓氣體推進系統可根據實際的需求，通過電子調壓閥控制出口氣體壓力，也可更換噴口電磁閥的噴口，通過兩種方法來實現推力大小的調整，使本推進系統能夠適應不同種類的微小衛星對推力的要求。本系統的元器件外形小、質量輕、儲氣量大、推力可調整范圍大、適用性強，完全可滿足微小衛星的使用特殊性和壽命的要求。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]通過以下本實用新型的實施例并結合附圖的描述，示出本實用新型的其它優點和特征，該實施例以實例的形式給出，但并不限于此，其中:
[0016]圖1為本實用新型一種用于微小衛星的高壓氣體推進系統的一個較優實施例的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0017]如圖1所示的用于微小衛星的高壓氣體推進系統，包括:高壓儲氣瓶1、高壓自鎖瓶閥2、加排閥3、電子調壓閥4、壓力傳感器5和噴口電磁閥6。高壓儲氣瓶I為球形鋁合金內膽，并在鋁合金內膽的外部纏繞碳纖維；高壓自鎖瓶閥2安裝在高壓儲氣瓶I的瓶口，用于控制高壓儲氣瓶I內氣體的進出；加排閥3安裝在高壓自鎖瓶閥2的后端管路上，用于在試驗或發射前連接高壓氣源并給系統加注或排放；電子調壓閥4安裝在加排閥3的后端管路上，用于調節出口處氣體的壓力；壓力傳感器5安裝在電子調壓閥4的后端管路上，電子調壓閥4可根據壓力傳感器5反饋的壓力信號實時調節出口處氣體的壓力，以保持后端壓力的平穩輸出；噴口電磁閥6安裝在管路的出口處，用于將出口處氣體以高速噴出，使整個微小衛星獲得推力。
[0018]其中，噴口電磁閥6為低壓電磁閥；所有電子元件的信號傳輸引線連接至同一控制終端(圖中未不出)，從而實現集中電氣控制；所述系統中的所有電子兀件按工作壓力為6-8V的范圍選定，從而在系統處于待機情況下能耗非常低；高壓儲氣瓶I的最大儲氣壓力為35MPa ;管路為3_的不銹鋼管道，可適用多種介質的高壓氣體，例如氮氣、空氣、氦氣、氧氣、氫氣等。
[0019]雖然本實用新型已依據較佳實施例在上文中加以說明，但這并不表示本實用新型的范圍只局限于上述的結構，只要本【技術領域】的技術人員在閱讀上述的說明后可很容易地發展出的等效替代結構，在不脫離本實用新型之精神與范圍下所作之均等變化與修飾，皆應涵蓋于本實用新型專利范圍之內。
【權利要求】
1.一種用于微小衛星的高壓氣體推進系統，其特征在于包括: 高壓儲氣瓶，為球形鋁合金內膽，并在所述鋁合金內膽的外部纏繞碳纖維； 高壓自鎖瓶閥，安裝在所述高壓儲氣瓶的瓶口，用于控制所述高壓儲氣瓶內氣體的進出； 電子調壓閥，安裝在所述高壓自鎖瓶閥的后端管路上，用于調節出口處氣體的壓力； 噴口電磁閥，安裝在管路的出口處，用于將出口處氣體以高速噴出。
2.如權利要求1所述的用于微小衛星的高壓氣體推進系統，其特征在于:所述系統還設有壓力傳感器，安裝在所述電子調壓閥和噴口電磁閥之間的管路上。
3.如權利要求1所述的用于微小衛星的高壓氣體推進系統，其特征在于:所述系統還設有加排閥，安裝在所述高壓自鎖瓶閥和電子調壓閥之間的管路上，用于在試驗或發射前連接高壓氣源并給所述系統加注或排放。
4.如權利要求1所述的用于微小衛星的高壓氣體推進系統，其特征在于:所述噴口電磁閥為低壓電磁閥。
5.如權利要求1-4中任一權利要求所述的用于微小衛星的高壓氣體推進系統，其特征在于:所有電子元件的信號傳輸引線連接至同一控制終端。
6.如權利要求1-4中任一權利要求所述的用于微小衛星的高壓氣體推進系統，其特征在于:所有電子兀件按工作壓力為6-8V的范圍選定。
7.如權利要求1所述的用于微小衛星的高壓氣體推進系統，其特征在于:所述管路為3mm的高壓不銹鋼管道。
8.如權利要求1所述的用于微小衛星的高壓氣體推進系統，其特征在于:所述高壓儲氣瓶的最大儲氣壓力為35MPa。
【文檔編號】B64G1/40GK204173166SQ201420562343
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年9月28日 優先權日:2014年9月28日
【發明者】李仕棟, 劉紹軍, 楊陽, 張金寶, 陳華強, 高頂云 申請人:上海舜華新能源系統有限公司