[发明专利]一种板式推进剂管理装置的导流板

说明书

技术领域

本发明涉及一种推进剂管理装置，特别适用于空间微重力环境下推进剂管理。

背景技术

表面张力贮箱以其在失重环境下的高可靠性和长寿命特点，被广泛应用于卫星、飞船、空间站、运载火箭等各种航天器上。表面张力贮箱的核心技术是其内部的推进剂管理装置(简称PMD)。板式推进剂管理装置属于新一代先进可靠的管理装置。导流板设计的目标是设计出可靠性高、重量轻、结构简单的板式PMD核心组件之一。

目前，我国卫星上所使用的表面张力贮箱的PMD都是网式的，采用筛网为毛细元件来收集推进剂，并由管道将推进剂输送到表面张力贮箱的液口端，在国内尚未使用导流板传输管理推进剂。但国际上大多数板式PMD所使用的导流板属于垂直布置型导流板，该类导流板存在一些缺点：结构强度低，加工工艺及安装难度大，不易与蓄液器衔接。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种可靠性高、质量轻、扩展性好的板式推进剂管理装置的导流板。

一种板式推进剂管理装置的导流板，所述导流板靠近所述贮箱壳体内壁面布置并一直延伸到出液口，所述导流板与所述贮箱壳体内壁面平行；在微重力环境中，液体在表面张力作用下，能够沿着所述导流板与所述贮箱壳体内壁面之间形成的夹缝传输，在所述导流板两侧形成对称分布的液带，所述导流板为带状的板式结构，所述导流板的板宽与贮箱内径的比例为2∶35。

对所述导流板进行折边处理，使所述导流板形成一个凹槽结构；折边角度为45°，折边高度与板宽的比例为1∶10。

在导流板的上下两端分别设置六个安装孔。

本发明与现有技术相比，具有如下有点：

(1)本发明的导流板主要采用了全新的板式结构形式，结构强度大，可靠性高，适应性强，易与蓄液器衔接；

(2)本发明的导流板结构简单，质量轻；

(3)本发明的导流板可根据板式推进剂管理装置结构尺寸进行适应性修改，其容积可扩展性好；

(4)本发明的导流板能够有效抑止液体的晃动，提高卫星的姿态控制的精度。

附图说明

图1为本发明导流板设计结构图，图1a为主视图，图1b为俯视图，图1c为A-A剖视图，图1d为B向或C向视图；

图2为在寿命前期导流板液体分布示意图；

图3为在寿命中期导流板液体分布示意图；

图4为在寿命末期导流板液体分布示意图。

具体实施方式

如图1所示，导流板1选用带状的板式结构形式，并且与所述贮箱壳体内壁面2平行放置，即平行型导流板。在微重力环境中，液体在表面张力作用下，可以沿着导流板与贮箱壳体内壁面之间形成的夹缝传输，在导流板两侧形成对称分布的液带。导流板在稳态时能够保证充足的传输速度，在非稳态时也能够保证有足够的传输速度，不会发生断流及液带夹气，并且在短时间内恢复稳定。所述导流板在微重力环境下能够有效实现气液分离，导流传输性能与蓄液性能好。

所述导流板1与所述贮箱壳体内壁面2之间的间隙距离大小是影响所述导流板传输及蓄液性能的关键因素之一。若间隙距离过小所述导流板传输能力不足；若间隙距离过大，所述导流板的蓄液能力不足，进而也会造成所述导流板传输能力不足。通过优化合理地设计所述导流板与所述贮箱壳体内壁面之间的间隙距离。该距离的选取与贮箱内径有关，该距离与内径的比例选取方案如下：当内径φ大于800mm时，比例为1∶100；当内径φ不大于800mm时，比例为1∶50。

所述导流板的板宽是影响所述导流板传输及蓄液性能的关键因素之一。若板宽过小，将使所述导流板的蓄液量减少，进而导致所述导流板的传输能力不足；若板宽过大，将会增大板式全管理PMD的重量。故通过优化合理地设计了所述导流板的板宽大小。板宽的选取与贮箱内径有关。板宽与内径的比例为2∶35。

若所述导流板是一个纯平板构型的话，其结构强度比较弱。综合考虑结构强度要求，对所述导流板进行了折边优化处理，大大地加强了所述导流板的结构强度。折边4的角度为45°，折边高度与板宽的比例为1∶10。对所述导流板进行折边处理后，所述导流板就形成一个凹槽结构，该凹槽结构成为了所述导流板传输推进剂的另一条路径，所述导流板可以蓄留更多推进剂，其推进剂传输能力得到进一步的提高。

在导流板的两端均打了六个均布安装孔3，以便于导流板的安装固定。