[发明专利]一种可分离独立推进舱系统

说明书

本发明公开了一种可分离独立推进舱系统，包括：独立推进舱结构、燃烧剂贮箱、氧化剂贮箱、独立推进舱蓄电池、N推力器、北斗短报文终端、N发动机、一体化太阳敏感器、独立推进舱控制单元和氦气瓶；其中，燃烧剂贮箱、氧化剂贮箱、氦气瓶设置于独立推进舱结构的侧壁；独立推进舱蓄电池与独立推进舱结构相连接；N推力器通过支架与独立推进舱结构连接；北斗短报文终端与独立推进舱结构连接；N发动机设置于独立推进舱结构的底部；一体化太阳敏感器与独立推进舱结构连接；独立推进舱控制单元通过螺钉与独立推进舱结构连接。本发明实现了高轨卫星平台推进系统的分离设计，对提升卫星承载能力以及提高卫星在轨使用寿命有显著优势。

技术领域

本发明属于卫星转移轨道段前期轨道抬高任务技术领域，尤其涉及一种可分离独立推进舱系统。

背景技术

目前，国内高轨卫星平台通常配置与平台其他分系统一体化设计的双组元推进舱。该配置下的化学推进分系统本身干重以及由于配置化学推进分系统引起的卫星构型变化导致的结构等平台干重增加约占卫星平台干重的30％。由于用于转移轨道变轨的490N发动机和高压气路部分仅用于前期星箭分离后的转移轨道抬升，后续卫星同步轨道任务期间该部分化学推进系统成为系统呆重，是制约卫星进一步提升承载比的关键因素。

高轨卫星双组元化学推进分系统需要完成卫星轨道机动、同步轨道定点捕获、位置保持、各阶段姿态控制和调整的任务要求，必须具备下列基本功能：a)氦气贮存功能。b)氦气减压供应功能。c)推进剂贮存功能。d)推进剂管理分配功能。e)490N变轨发动机点火功能。f)10N姿控推力器控制功能。h)推进分系统电子线路控制功能。卫星在转移轨道和中间轨道的变轨机动期间(从气路系统接通开始，到气路系统截断为止)，系统为挤压式恒压工作模式，贮箱压力维持所需气体由高压氦气瓶提供。在气路断掉之后，直到卫星寿命结束的整个工作期间，推进系统为落压式工作模式，后续整个同步轨道寿命期间内(一般为15年)，上述b)、d)、e)、h)等全部或部分功能因系统工作方式的变化而丧失，与之配套的功能模块也成为系统呆重。

采用与平台其他分系统一体化设计的双组元推进舱主要存在以下3个问题：1、推进系统转为落压工作模式后，用于转移轨道变轨的490N发动机和高压气路部分成为系统呆重，大大浪费用于轨道维持的推进剂消耗量，严重影响卫星同步轨道寿命；2、一体化推进舱与平台其他分系统统一布局，推进模块或管路布局受各种设备布局位置限制，无法进行最短路径布局设计；3、一体化推进舱设计由于设备布局空间的约束无法进一步缩小卫星本体尺寸。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种可分离独立推进舱系统，实现了高轨卫星平台推进系统的分离设计，对提升卫星承载能力以及提高卫星在轨使用寿命有显著优势。

本发明目的通过以下技术方案予以实现：一种可分离独立推进舱系统，包括：独立推进舱结构、燃烧剂贮箱、氧化剂贮箱、独立推进舱蓄电池、10N推力器、北斗短报文终端、490N发动机、一体化太阳敏感器、独立推进舱控制单元和氦气瓶；其中，所述燃烧剂贮箱设置于所述独立推进舱结构的侧壁；所述氧化剂贮箱设置于所述独立推进舱结构的侧壁；其中，所述氧化剂贮箱与所述燃烧剂贮箱相对；所述独立推进舱蓄电池与所述独立推进舱结构相连接；所述10N推力器通过支架与独立推进舱结构连接；所述北斗短报文终端通过螺钉与独立推进舱结构连接；所述490N发动机设置于所述独立推进舱结构的底部；所述一体化太阳敏感器通过太敏支架与独立推进舱结构连接；所述独立推进舱控制单元通过螺钉与独立推进舱结构连接；所述氦气瓶设置于所述独立推进舱结构的侧壁。

上述可分离独立推进舱系统中，所述独立推进舱结构包括个中心承力筒和个水平托架；其中，所述燃烧剂贮箱通过一个水平托架与中心承力筒连接；所述氧化剂贮箱通过另一个水平托架与中心承力筒连接。

上述可分离独立推进舱系统中，所述燃烧剂贮箱用于存储双组元化学推进系统的绿色四氧化二氮，所述燃烧剂贮箱的外壳和内部推进剂管理装置采用钛合金加工。