[发明专利]一种电推进系统贮供单元及其制造方法

说明书

本申请涉及电推进技术领域，具体而言，涉及一种电推进系统贮供单元及其制造方法，包括储存模块、承力模块、调压模块、流量控制模块以及电连接模块，其中：储存模块设置在承力模块的内部，储存模块下端的封头法兰通过螺栓固定在承力模块的底部，承力模块的上端对储存模块上端的封头接头进行径向约束；调压模块通过连接口与承力模块连接，流量控制模块通过连接口与承力模块连接；电连接模块通过电连接器与承力模块连接，通过导线与调压模块以及流量控制模块电连接。本发明结构简单紧凑、重量轻、占空效率高，使电推进系统贮供单元的推进剂调控方式和能力能够满足未来航天器日趋复杂多样化的姿态轨道控制的要求。

技术领域

本申请涉及电推进技术领域，具体而言，涉及一种电推进系统贮供单元及其制造方法。

背景技术

卫星推进系统是负责卫星变轨、姿态调整、空间制动、离轨等功能的卫星重要分系统。与传统化学推进技术相比，电推进技术具有高比冲、重量轻、体积小、结构紧凑、推力精确可调、长寿命等优势，可以满足目前及未来航天器有效载荷尺寸大、重量大、寿命长、速度增量需求大的要求，电推进技术在宇航领域的应用也越来越广泛。电推进系统主要由推力器、电源处理单元、贮供单元和管理控制单元组成。

贮供单元是电推进系统的核心部件，主要完成电推进氙气等工质的高压贮存、微小流量控制和管理分配等任务。贮供单元按照结构和功能可分为5个部分，包括储存模块、承力模块、调压模块、流量控制模块和电连接模块。

现有传统的卫星电推进系统贮供单元存在结构重量大、布局分散、占空效率低等问题，并且输出电压不稳定，流量控制不够精确，随着卫星以及电推进技术的发展和宇航任务要求的提高，要求贮供单元需要进一步减轻结构重量，减少结构占空体积，提高空间利用率，保证可靠性高、安全性高，并进一步提高氙气等推进工质的压力和流量的控制精度。

发明内容

针对背景技术中存在的问题，本发明提供了一种电推进贮供单元及其制造方法，重量轻、结构紧凑、布局合理，占空效率高、可靠性以及安全性高。

本申请提供的一种电推进贮供单元，包括储存模块、承力模块、调压模块、流量控制模块以及电连接模块，其中：承力模块为筒状结构，储存模块设置在承力模块的内部，储存模块下端的封头法兰通过螺栓固定在承力模块的底部，承力模块的上端对储存模块上端的封头接头进行径向约束；承力模块的筒体上设置有多个连接口，调压模块通过连接口与承力模块连接，流量控制模块通过连接口与承力模块连接；电连接模块通过电连接器与承力模块连接，通过导线与调压模块以及流量控制模块电连接。

进一步的，储存模块包括内衬以及复合层，其中：内衬的材料为钛合金，内衬的基础壁厚≤0.8mm；复合层的材料为T1000碳纤维和环氧树脂，纤维缠绕线型为环向和螺旋交替缠绕。

进一步的，储存模块的工作压力≥15MPa，纤维应力断裂系数≥2，应力断裂寿命≥25年，气瓶性能因子≥30km。

进一步的，承力模块为碳纤维缠绕环氧树脂复合材料筒体结构，筒体的上下端框设置有减重孔。

进一步的，调压模块包括过滤器、高压压力传感器、加排阀、自锁阀、减压阀、电磁阀、微小流量节流器、稳压罐以及低压压力传感器。

进一步的，流量控制模块包括过滤器、自锁阀、微小流量节流器以及温度传感器。