一种用于微小卫星的高压气体推进系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种用于微小卫星的高压气体推进系统。其目的是提供一种用于微小卫星的高压气体推进系统，可提供较高的储气量，而且该系统提供的推力可根据需要进行调整，同时系统结构简单。该系统包括：高压储气瓶，为球形铝合金内胆，并在所述铝合金内胆的外部缠绕碳纤维；高压自锁瓶阀，安装在所述高压储气瓶的瓶口，用于控制所述高压储气瓶内气体的进出；电子调压阀，安装在所述高压自锁瓶阀的后端管路上，用于调节出口处气体的压力；喷口电磁阀，安装在管路的出口处，用于将出口处气体以高速喷出，使整个微小卫星获得推力。
【专利说明】—种用于微小卫星的高压气体推进系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于微小卫星的高压气体推进系统。
【背景技术】
[0002]微小卫星质量轻、成本低、研制周期短、系统投资少、可以机动发射、生存能力强，在月球、火星的无人探测，微小卫星的科学研究、空间侦察，基于微小卫星的组网如组成分布式星载载波雷达、卫星三维立体成像、高分辨率合成孔径对地遥感等领域都有广泛应用。微推进技术是根据微小卫星系统小型化的要求，需要提供精确控制脉冲并能满足质量、尺寸和功耗等要求的高精度、高稳定度控制特性而提出的，目前越来越多的卫星任务要求推进系统具有小推力(mN级或更小)和小冲量(几十μ N.s或更小)的工作特性。
[0003]随着微小型航天器在编队飞行、空间组网、军事侦察、科学试验等各个领域的应用日益广泛，微推进系统发挥越来越重要的作用。目前，在众多的推进技术中，可供应用、而且比较成熟或正在走向成熟的技术只有化学推进和电推进两类。在化学推进系统中，气体推进系统是比较常用的一种推进系统，特点是系统简单，安全及射流对飞行器表面无污染，研制和生产成本低，响应快，重复性好等。而推力在10mN以下、系统干重较小的情况下，通常采用气体推进系统。然而随着军事活动越来越频繁，微小卫星的使用寿命也相应的提高了，所以压力较低的气体压力系统已无法满足微小卫星的使用要求。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的是提供一种用于微小卫星的高压气体推进系统，可提供较高的储气量，而且该系统提供的推力可根据需要进行调整，同时系统结构简单。
[0005]本实用新型的目的是这样实现的:
[0006]一种用于微小卫星的高压气体推进系统，包括:高压储气瓶，为球形铝合金内胆，并在所述铝合金内胆的外部缠绕碳纤维；高压自锁瓶阀，安装在所述高压储气瓶的瓶口，用于控制所述高压储气瓶内气体的进出；电子调压阀，安装在所述高压自锁瓶阀的后端管路上，用于调节出口处气体的压力；喷口电磁阀，安装在管路的出口处，用于将出口处气体以高速喷出，使整个微小卫星获得推力。
[0007]进一步地，所述系统还设有压力传感器，安装在所述电子调压阀和喷口电磁阀之间的管路上。电子调压阀可根据压力传感器反馈的压力信号实时调节出口处气体的压力，以保持后端压力的平稳输出。
[0008]进一步地，所述系统还设有加排阀，安装在所述高压自锁瓶阀和电子调压阀之间的管路上，用于在试验或发射前连接高压气源并给所述系统加注或排放。
[0009]优选地，所述喷口电磁阀为低压电磁阀，只有在开启时才需供电，进一步降低系统的整体能耗。
[0010]其中，所述系统中的所有电子元件的信号传输引线连接至同一控制终端，从而实现集中电气控制。
[0011]其中，所述系统中的所有电子元件按工作压力为6-8V的范围选定，从而在系统处于待机情况下能耗非常低。
[0012]其中，所述高压自锁瓶阀可以采用现行通用的结构，即瓶阀内集成有一个双向保持式电磁阀，该电磁阀拥有2个电磁线圈，阀体里有密闭的腔，腔内有阀芯，腔的两面是两块电磁铁。哪面的磁铁线圈通电，阀芯就会被吸引到哪边，通过控制阀芯的移动来档住或漏出排气孔。所述管路为3mm的高压不锈钢管道，可适用压力满足35MPa，可适用多种介质的高压气体，例如氮气、空气、氦气、氧气、氢气等。
[0013]其中，所述高压储气瓶的最大储气压力为35MPa。
[0014]本实用新型由于采用了上述技术方案，与现有技术相比具有以下有益效果:本实用新型一种用于微小卫星的高压气体推进系统可根据实际的需求，通过电子调压阀控制出口气体压力，也可更换喷口电磁阀的喷口，通过两种方法来实现推力大小的调整，使本推进系统能够适应不同种类的微小卫星对推力的要求。本系统的元器件外形小、质量轻、储气量大、推力可调整范围大、适用性强，完全可满足微小卫星的使用特殊性和寿命的要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]通过以下本实用新型的实施例并结合附图的描述，示出本实用新型的其它优点和特征，该实施例以实例的形式给出，但并不限于此，其中:
[0016]图1为本实用新型一种用于微小卫星的高压气体推进系统的一个较优实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]如图1所示的用于微小卫星的高压气体推进系统，包括:高压储气瓶1、高压自锁瓶阀2、加排阀3、电子调压阀4、压力传感器5和喷口电磁阀6。高压储气瓶I为球形铝合金内胆，并在铝合金内胆的外部缠绕碳纤维；高压自锁瓶阀2安装在高压储气瓶I的瓶口，用于控制高压储气瓶I内气体的进出；加排阀3安装在高压自锁瓶阀2的后端管路上，用于在试验或发射前连接高压气源并给系统加注或排放；电子调压阀4安装在加排阀3的后端管路上，用于调节出口处气体的压力；压力传感器5安装在电子调压阀4的后端管路上，电子调压阀4可根据压力传感器5反馈的压力信号实时调节出口处气体的压力，以保持后端压力的平稳输出；喷口电磁阀6安装在管路的出口处，用于将出口处气体以高速喷出，使整个微小卫星获得推力。
[0018]其中，喷口电磁阀6为低压电磁阀；所有电子元件的信号传输引线连接至同一控制终端(图中未不出)，从而实现集中电气控制；所述系统中的所有电子兀件按工作压力为6-8V的范围选定，从而在系统处于待机情况下能耗非常低；高压储气瓶I的最大储气压力为35MPa ;管路为3_的不锈钢管道，可适用多种介质的高压气体，例如氮气、空气、氦气、氧气、氢气等。
[0019]虽然本实用新型已依据较佳实施例在上文中加以说明，但这并不表示本实用新型的范围只局限于上述的结构，只要本【技术领域】的技术人员在阅读上述的说明后可很容易地发展出的等效替代结构，在不脱离本实用新型之精神与范围下所作之均等变化与修饰，皆应涵盖于本实用新型专利范围之内。
【权利要求】
1.一种用于微小卫星的高压气体推进系统，其特征在于包括: 高压储气瓶，为球形铝合金内胆，并在所述铝合金内胆的外部缠绕碳纤维； 高压自锁瓶阀，安装在所述高压储气瓶的瓶口，用于控制所述高压储气瓶内气体的进出； 电子调压阀，安装在所述高压自锁瓶阀的后端管路上，用于调节出口处气体的压力； 喷口电磁阀，安装在管路的出口处，用于将出口处气体以高速喷出。
2.如权利要求1所述的用于微小卫星的高压气体推进系统，其特征在于:所述系统还设有压力传感器，安装在所述电子调压阀和喷口电磁阀之间的管路上。
3.如权利要求1所述的用于微小卫星的高压气体推进系统，其特征在于:所述系统还设有加排阀，安装在所述高压自锁瓶阀和电子调压阀之间的管路上，用于在试验或发射前连接高压气源并给所述系统加注或排放。
4.如权利要求1所述的用于微小卫星的高压气体推进系统，其特征在于:所述喷口电磁阀为低压电磁阀。
5.如权利要求1-4中任一权利要求所述的用于微小卫星的高压气体推进系统，其特征在于:所有电子元件的信号传输引线连接至同一控制终端。
6.如权利要求1-4中任一权利要求所述的用于微小卫星的高压气体推进系统，其特征在于:所有电子兀件按工作压力为6-8V的范围选定。
7.如权利要求1所述的用于微小卫星的高压气体推进系统，其特征在于:所述管路为3mm的高压不锈钢管道。
8.如权利要求1所述的用于微小卫星的高压气体推进系统，其特征在于:所述高压储气瓶的最大储气压力为35MPa。
【文档编号】B64G1/40GK204173166SQ201420562343
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年9月28日 优先权日:2014年9月28日
【发明者】李仕栋, 刘绍军, 杨阳, 张金宝, 陈华强, 高顶云 申请人:上海舜华新能源系统有限公司