[发明专利]一种基于无气体旁路推进系统的调节平衡排放的方法

说明书

本发明公开了一种基于无气体旁路推进系统的调节平衡排放的方法。该方法包括：在卫星变轨结束时刻，对于无气体旁路双组元推进系统中并联设置且内装有同种推进剂的两只贮箱MON‑A和MON‑B，关闭自锁阀LV1、LV2和LV3，打开自锁阀LV4，分别获取所述两只贮箱的贮箱压力、以及剩余推进剂的质量和密度；计算剩余推进剂多的贮箱MON‑B的目标调节压力点；打开MON‑B对应的自锁阀LV3，将贮箱MON‑B增压至目标调节压力点，然后关闭自锁阀LV3；打开自锁阀LV2，利用压力差平衡两贮箱的推进剂。本发明实现了对无气体旁路的双组元推进系统进行并联贮箱平衡排放的调节的目的。

技术领域

本发明涉及航天器双组元推进系统技术，尤其涉及一种基于无气体旁路推进系统的调节平衡排放的方法。

背景技术

卫星双组元推进系统使用MON-1(氧化剂)和MMH(燃烧剂)两种推进剂作为工质，桁架式卫星的双组元推进系统需要至少4只推进剂贮箱，2只贮箱装MON-1，2只贮箱装MMH，这4只贮箱在卫星内对称布局，同种推进剂并联使用，保证推进剂的质心处于卫星的中轴线上。当并联贮箱的平衡排放发生偏差时，贮箱内剩余推进剂的偏差会逐渐增大，影响卫星质心，使得变轨过程中的干扰力矩增大，此时需要通过调节手段将并联贮箱调节平衡。

通常进行并联贮箱平衡排放调节的方法是通过气体旁路对并联贮箱的压力进行分别调整，然后将贮箱的推进剂出口处联通，通过压力将推进剂从剩余量较多的贮箱压送到剩余量较少的贮箱中。上述这种并联贮箱平衡排放调节方法需基于设置有气体旁路的双组元推进系统。然而，设置有气体旁路的双组元推进系统存在系统复杂度高、系统重量大、以及硬件成本高等诸多问题。

发明内容

本发明解决的技术问题是：相比于现有技术，提供了一种基于无气体旁路推进系统的调节平衡排放的方法，实现了对无气体旁路的双组元推进系统进行并联贮箱平衡排放的调节的目的。

本发明的上述目的通过以下技术方案予以实现：

本发明提供了一种基于无气体旁路推进系统的调节平衡排放的方法，包括如下步骤：

步骤一、在卫星变轨结束时刻，对于无气体旁路双组元推进系统中并联设置且内装有同种推进剂的两只贮箱MON-A和MON-B，关闭MON-A的上游气口自锁阀LV1和MON-B的上游气口自锁阀LV3，关闭MON-A的下游气口自锁阀LV2，打开MON-B的下游气口自锁阀LV4；获取所述MON-A的贮箱压力P_A，以及所述MON-A中剩余推进剂的质量m_A和密度ρ；获取所述MON-B的贮箱压力P_B，以及所述MON-B中剩余推进剂的质量m_B和密度ρ；

步骤二、利用所述贮箱压力P_A、质量m_A、贮箱压力P_B、质量m_B和密度ρ，并根据所述MON-A的贮箱容积V_A和所述MON-B的贮箱容积V_B，计算所述MON-B的目标调节压力点；

步骤三、打开所述MON-B对应的上游气口自锁阀LV3，以使得气瓶提供的气体充入所述MON-B；当所述MON-B的实时贮箱压力P_B′达到所述目标调节压力点时，将所述上游气口自锁阀LV3关闭；

步骤四、打开所述下游气口自锁阀LV2，以使所述MON-A与所述MON-B实现贮箱压力的平衡。

进一步地，利用所述贮箱压力P_A、质量m_A、贮箱压力P_B、质量m_B和密度ρ，并根据所述MON-A的贮箱容积V_A和所述MON-B的贮箱容积V_B，计算所述MON-B的目标调节压力点，包括：