空间推进系统推进剂安全性长贮预包装模块及装配方法与流程

1.本发明涉及空间推进系统技术领域，具体地，涉及一种空间推进系统推进剂安全性长贮预包装模块及装配方法。


背景技术：

2.推进剂贮箱是空间推进系统里推进剂实行管理和贮存的装置。
3.现有公开号为cn110056452a的中国专利，其公开了一种液体推进剂贮箱，包括气路接头、贮箱壳体、柔性膜片、液路接头，所述气路接头与液路接头相对设置在贮箱壳体的两端，所述柔性膜片边沿与贮箱壳体内壁密封固定且柔性膜片自然状态下贴近贮箱壳体设置气路接头的一端的内壁。
4.现有技术中，空间推进系统常用的推进剂加注模块通常有以下不足：1)不能进行双元推进剂的隔离，存在安全隐患；2)贮箱不具备多次加注泄出的能力；3)与推进系统其他组件连接方式复杂，不具备模块整体更换能力。
5.因此，发明人认为需要提供一种能够进行双元推进剂的隔离、具备多次加注泄出能力、具备模块整体更换能力的空间推进系统推进剂安全性长贮预包装模块及装配方法。


技术实现要素：

6.针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种空间推进系统推进剂安全性长贮预包装模块及装配方法。
7.根据本发明提供的一种空间推进系统推进剂安全性长贮预包装模块,包括自上游向下依次设置的气路隔离活塞、金属膜片贮箱以及液路常闭电爆阀；所述气路隔离活塞设置在所述金属膜片贮箱的气腔入口与上游连通的管路上，所述液路常闭电爆阀设置在所述金属膜片贮箱的液腔与下游连通的管路上；所述金属膜片贮箱上设置有多个加排阀，所述加排阀与所述金属膜片贮箱的液腔连通。
8.优选地，所述气路隔离活塞的工作方向为自上游向所述金属膜片贮箱方向，所述金属膜片贮箱的气腔通过所述气路隔离活塞与上游隔离。
9.优选地，上游气体能够推动所述气路隔离活塞，所述气路隔离活塞被推动后能够不复位。
10.优选地，所述加排阀上设置有加注服务阀。
11.优选地，两个所述加排阀对称设置在所述金属膜片贮箱的赤道位置。
12.优选地，故障状态下，一侧所述加排阀通入气体挤压，另一侧所述加排阀打开并出口朝向地面。
13.优选地，所述金属膜片贮箱与所述液路常闭电爆阀通过焊接紧固连接。
14.优选地，所述气路隔离活塞所在管路的上游接口包括球头喇叭口，所述液路常闭电爆阀所在管路的下游接口包括球头喇叭口。
15.根据本发明提供的一种空间推进系统推进剂安全性长贮预包装模块的装配方法，
采用上述的空间推进系统推进剂安全性长贮预包装模块，包括以下步骤：
16.步骤s1，将所述加排阀集成安装在所述金属膜片贮箱上，在紧固连接所述金属膜片贮箱与所述液路常闭电爆阀；
17.步骤s2，通过抽真空加注方式，通过所述加排阀向所述金属膜片贮箱内加注推进剂；
18.步骤s3，所述推进剂加注完成后装配所述气路隔离活塞，所述液路常闭电爆阀一直处于关闭状态。
19.与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
20.1、本发明通过在金属膜片贮箱上游设置气路隔离活塞，双元推进剂蒸汽无法进入系统上游，能有效隔离双元推进剂蒸汽混燃，规避安全隐患；通过设置多个加排阀，具有可多次加注、泄出功能；通过模块对外接口均为活连接，具备模块整体更换的能力，从而保证推进剂贮存的安全性和可靠性。
21.2、本发明通过金属膜片贮箱设置2个加排阀，满足多次加注泄出的基本能力，同时也不过多增加加排阀，引起重量的增加，无需进行金属膜片翻转即可实现贮箱内推进剂泄出。可用于贮存过程中推进剂的安全泄出，且不影响金属膜片贮箱2的重复使用。
附图说明
22.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
23.图1为本发明主要体现空间推进系统推进剂安全性长贮预包装模块的整体结构示意图。
24.图中所示：
25.气路隔离活塞1金属膜片贮箱2液路常闭电爆阀3
26.加排阀21
具体实施方式
27.下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
28.实施例1
29.如图1所示，根据本发明提供的一种空间推进系统推进剂安全性长贮预包装模块，包括自上游向下依次设置的气路隔离活塞1、金属膜片贮箱2以及液路常闭电爆阀3；气路隔离活塞1设置在金属膜片贮箱2的气腔入口与上游连通的管路上，液路常闭电爆阀3设置在金属膜片贮箱2的液腔与下游连通的管路上；金属膜片贮箱2上设置有多个加排阀21，加排阀21与金属膜片贮箱2的液腔连通。
30.本技术中由气路隔离活塞1、金属膜片贮箱2、液路常闭电爆阀3等组成的安全性长贮预包装模块对推进剂进行预包装交付、安全长期贮存、故障或异常情况下推进剂泄出以及必要时模块整体更换。在金属膜片贮箱2上游设置气路隔离活塞1，能有效隔离双元推进
剂蒸汽混燃，规避安全隐患。通过设置加排阀21，无需进行金属膜片翻转即可实现贮箱内推进剂泄出。通过上下游分别设置有气路隔离活塞1、液路常闭电爆阀3，可实现推进剂可靠贮存及整体模块拆装。
31.气路隔离活塞1的工作方向为自上游向金属膜片贮箱2方向，金属膜片贮箱2的气腔通过气路隔离活塞1与上游隔离。在金属膜片贮箱2气腔入口设置气路隔离活塞1，当金属膜片贮箱2液腔内推进剂蒸汽泄漏至气腔时，会被气路隔离活塞1隔离，无法进入系统上游，避免出现氧燃贮箱同时出现泄漏时双元推进剂蒸汽接触后混燃的安全隐患。
32.上游气体能够推动气路隔离活塞1，气路隔离活塞1被推动后能够不复位。系统工作时，液路常闭电爆阀3电爆连通金属膜片贮箱2液腔与下游管路，系统上游提供的低压气体推动气路隔离活塞1完成气路与贮箱气腔连通，气路隔离活塞1被推动后不复位，从而实现系统建压及推进剂长时供应。系统贮存过程出现故障或异常情况下，金属膜片贮箱2液腔内推进剂蒸汽泄漏至气腔时，推进剂蒸汽无法反向推动气路隔离活塞1，从而实现故障模式下推进剂蒸汽与系统气路的隔离。
33.两个加排阀21对称设置在金属膜片贮箱2的赤道位置，加排阀21上设置有加注服务阀。金属膜片贮箱设置2个加排阀，满足多次加注泄出的基本能力，同时也不过多增加加排阀21，引起重量的增加。金属膜片贮箱2采用加排阀21集成化设计，在金属膜片贮箱2赤道位置布置了两个功能完全一致的加排阀21，可用于贮存过程中故障或异常情况下推进剂泄出，且不影响金属膜片贮箱2的重复使用。
34.故障状态下，一侧加排阀21通入气体挤压，另一侧加排阀21打开并出口朝向地面。故障或异常情况下，右侧加排阀21出口朝向地面，加排阀21通过加注服务阀开启，左侧加排阀21通入气体挤压，右侧加排阀21敞开，从而实现推进剂泄出。
35.金属膜片贮箱2与液路常闭电爆阀3通过焊接紧固连接。
36.气路隔离活塞1所在管路的上游接口包括球头喇叭口，液路常闭电爆阀3所在管路的下游接口包括球头喇叭口。模块上下游接口均采用球头喇叭口的活连接形式，既可以保证长贮过程中推进剂安全可靠，又可以在必要时进行整体更换。
37.本技术采用气路隔离活塞1、金属膜片贮箱2及液路常闭电爆阀3组合将推进剂可靠封存于系统中，金属膜片贮箱2采用加排阀21集成化设计，在金属膜片贮箱2赤道位置布置了两个功能完全一致的加排阀21，可用于贮存过程中推进剂的安全泄出，且不影响金属膜片贮箱2的重复使用。此外，该模块中金属膜片贮箱2、液路常闭电爆阀3通过焊接形式进行连接，与上下游接口均采用活连接，既可以保证长贮过程中推进剂安全可靠，又可以在必要时进行整体更换。
38.实施例2
39.根据本发明提供的一种空间推进系统推进剂安全性长贮预包装模块的装配方法，采用实施例1的空间推进系统推进剂安全性长贮预包装模块，包括以下步骤：
40.步骤s1，将加排阀21集成安装在金属膜片贮箱2上，在紧固连接金属膜片贮箱2与液路常闭电爆阀3；
41.步骤s2，暂不装配气路隔离活塞1，通过抽真空加注方式，通过加排阀21向金属膜片贮箱2内加注推进剂；
42.步骤s3，推进剂加注完成后装配气路隔离活塞1，液路常闭电爆阀3一直处于关闭
状态，从而保证推进剂可靠封存于贮箱内。
43.本技术提出的空间推进系统推进剂安全性长贮预包装模块技术可以适应长期贮存环境，安全隔离推进剂与上下游组件，具有可多次加注、泄出功能。本技术特别适用于有推进剂贮存及供应需求的空间飞行器推进系统上。
44.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
45.以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本技术的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

技术特征：
1.一种空间推进系统推进剂安全性长贮预包装模块，其特征在于，包括自上游向下依次设置的气路隔离活塞(1)、金属膜片贮箱(2)以及液路常闭电爆阀(3)；所述气路隔离活塞(1)设置在所述金属膜片贮箱(2)的气腔入口与上游连通的管路上，所述液路常闭电爆阀(3)设置在所述金属膜片贮箱(2)的液腔与下游连通的管路上；所述金属膜片贮箱(2)上设置有多个加排阀(21)，所述加排阀(21)与所述金属膜片贮箱(2)的液腔连通。2.如权利要求1所述的空间推进系统推进剂安全性长贮预包装模块，其特征在于，所述气路隔离活塞(1)的工作方向为自上游向所述金属膜片贮箱(2)方向，所述金属膜片贮箱(2)的气腔通过所述气路隔离活塞(1)与上游隔离。3.如权利要求1所述的空间推进系统推进剂安全性长贮预包装模块，其特征在于，上游气体能够推动所述气路隔离活塞(1)，所述气路隔离活塞(1)被推动后能够不复位。4.如权利要求1所述的空间推进系统推进剂安全性长贮预包装模块，其特征在于，所述加排阀(21)上设置有加注服务阀。5.如权利要求1所述的空间推进系统推进剂安全性长贮预包装模块，其特征在于，两个所述加排阀(21)对称设置在所述金属膜片贮箱(2)的赤道位置。6.如权利要求5所述的空间推进系统推进剂安全性长贮预包装模块，其特征在于，故障状态下，一侧所述加排阀(21)通入气体挤压，另一侧所述加排阀(21)打开并出口朝向地面。7.如权利要求1所述的空间推进系统推进剂安全性长贮预包装模块，其特征在于，所述金属膜片贮箱(2)与所述液路常闭电爆阀(3)通过焊接紧固连接。8.如权利要求1所述的空间推进系统推进剂安全性长贮预包装模块，其特征在于，所述气路隔离活塞(1)所在管路的上游接口包括球头喇叭口，所述液路常闭电爆阀(3)所在管路的下游接口包括球头喇叭口。9.一种空间推进系统推进剂安全性长贮预包装模块的装配方法，其特征在于，采用权利要求1-8任一所述的空间推进系统推进剂安全性长贮预包装模块，包括以下步骤：步骤s1，将所述加排阀(21)集成安装在所述金属膜片贮箱(2)上，在紧固连接所述金属膜片贮箱(2)与所述液路常闭电爆阀(3)；步骤s2，通过抽真空加注方式，通过所述加排阀(21)向所述金属膜片贮箱(2)内加注推进剂；步骤s3，所述推进剂加注完成后装配所述气路隔离活塞(1)，所述液路常闭电爆阀(3)一直处于关闭状态。

技术总结
本发明提供了一种空间推进系统推进剂安全性长贮预包装模块及装配方法，包括自上游向下依次设置的气路隔离活塞、金属膜片贮箱以及液路常闭电爆阀；所述气路隔离活塞设置在所述金属膜片贮箱的气腔入口与上游连通的管路上，所述液路常闭电爆阀设置在所述金属膜片贮箱的液腔与下游连通的管路上；所述金属膜片贮箱上设置有多个加排阀，所述加排阀与所述金属膜片贮箱的液腔连通。本发明通过在金属膜片贮箱上游设置气路隔离活塞，能有效隔离双元推进剂蒸汽混燃，规避安全隐患；通过设置多个加排阀，具有可多次加注、泄出功能；通过模块对外接口均为活连接，具备模块整体更换的能力，从而保证推进剂贮存的安全性和可靠性。证推进剂贮存的安全性和可靠性。证推进剂贮存的安全性和可靠性。


技术研发人员：汪钰 袁超 李星 周明龙 熊森 朱赟昊 武小川
受保护的技术使用者：上海空间推进研究所
技术研发日：2022.12.23
技术公布日：2023/7/6