[发明专利]一种星用绿色高能无毒推力器用高温一体化铠装加热器

权利要求书

1.一种星用绿色高能无毒推力器用高温一体化铠装加热器，其特征在于：该一体化铠装加热器为环形筒状结构，内壁尺寸与催化床尺寸相配合；该加热器包括工作段、过渡段和引出段三部分；所述工作段是主要的发热和热传导部分，工作段包括双路发热体、铠壳、发热体骨架和陶瓷粉末，其中：所述双路发热体包括布置于内侧的第一路发热体和布置于外侧的第二路发热体，第一路发热体沿催化床轴向在催化床外周面上连续往复铺排，第二路发热体沿催化床轴向在第一路发热体外周面上连续往复铺排；所述过渡段包括过渡线、薄壁铠管和过渡线骨架组成；所述引出段包括外套管、固封材料和引出线。

2.根据权利要求1所述的星用绿色高能无毒推力器用高温一体化铠装加热器，其特征在于：所述第一路发热体和第二路发热体均是由PtRh合金丝通过密绕形成的螺旋状发热体，第一路发热体为高功率发热体，第二路发热体为低功率发热体；所述高功率发热体额定功率可达30W，低功率发热体额定功率为3W，当催化床需要快速升温时，两路同时工作保证床身温度，当需要低温保持时，仅低功率器件进行工作，以节省星上能源。

3.根据权利要求2所述的星用绿色高能无毒推力器用高温一体化铠装加热器，其特征在于：所述第一路发热体和第二路发热体分别穿装于发热体骨架之内，双路发热体的发热体骨架由其外部设置的铠装壳体进行保护；所述发热体、发热体骨架和铠装壳体之间的空隙由陶瓷粉末进行填充，以保证组件间相对位置固定。

4.如权利要求1或3所述的星用绿色高能无毒推力器用高温一体化铠装加热器，其特征在于：所述铠装壳体材料为PtRh合金，用以在空间环境中保护器件内部各组件；所述发热体骨架材料为α-Al₂O₃，为发热体提供必要的支撑和绝缘；所述陶瓷粉末是由Al₂O₃与SiO₂粉末按照1：1的重量比例混合而成。

5.如权利要求3所述的星用绿色高能无毒推力器用高温一体化铠装加热器，其特征在于：所述过渡段中，过渡线穿装于过渡线骨架之中，过渡线骨架外套装薄壁铠管；所述发热体的引出端与所述过渡线采用点焊方式连接。

6.如权利要求5所述的星用绿色高能无毒推力器用高温一体化铠装加热器，其特征在于：所述第一路发热体和第二路发热体各具有两个引出端，每一路发热体的两个引出端分别连接两根过渡线，每一路发热体连接的两根过渡线穿装于一个过渡线骨架之中，再套装薄壁铠管保护。

7.如权利要求5或6所述的星用绿色高能无毒推力器用高温一体化铠装加热器，其特征在于：所述过渡线为金属Pt丝，丝径为所连接发热体丝径的1.5倍，保证功率集中于工作段部分；所述薄壁铠管的壁厚为0.1-0.15mm，在保持一定强度基础上能够降低热量向电源、阀体端的传导。

8.如权利要求1所述的星用绿色高能无毒推力器用高温一体化铠装加热器，其特征在于：所述引出段中，每一路发热体连接的两根过渡线各连接一根外引线，两个连接点外套装一个外套管进行保护；外套管内的空隙内填充绝缘固封材料。

9.如权利要求8所述的星用绿色高能无毒推力器用高温一体化铠装加热器，其特征在于：所述外套管的材质为Ni80Cr20合金，绝缘固封材料为环氧树脂，二者用以保证器件内部组件相对位置；所述引出线用以连接功率部分和电源部分，保证器件稳定运行。

10.如权利要求1所述的星用绿色高能无毒推力器用高温一体化铠装加热器，其特征在于：在无包覆的情况下，加热器能够将处于低温背景环境中的催化床预热至400℃以上，同时能够耐受推力器点火时1500℃的推进剂燃烧温度。