一种异型分腔耐压供给贮箱结构及其设计方法
本发明公开了一种异型分腔耐压供给贮箱结构及其设计方法，涉及主动热防护技术领域。该异型分腔耐压供给贮箱结构，包括储存液态工质的贮箱体和连接在贮箱体一侧的用于对液态工质进行收集和排出的集液排液体，所述集液排液体一侧设置有与其内部相连通的注液/排液口，并通过进气口连接驱动部件，驱动部件通过进气口将一定压力的气体引入到各个贮液腔内部，带压气体驱动液态工质到集液排液体的内部进行排出，高效可靠地存储和输运液态冷却工质，从而稳定地为主动冷却系统供应工质，不采用球状贮箱等结构，可以提高空间利用率，满足高集成度飞行器的设计要求，同时设置加强筋可以实现提高飞行器内空间狭小、扁平、异型空间设计的贮箱的承载能力。
发明专利
CN202310726713.5
2023-06-19
CN117469029A
2024-01-30
F02C7/16(2006.01)
北京临近空间飞行器系统工程研究所
聂亮;王培枭;马伟;闵昌万;郑榕;张宏宇;杨延婷;马彦会;毛伟;盛江;景丽;陈自发;曹占伟;周禹;刘宇飞;石蕊
100076 北京市丰台区南大红门路1号
北京;11
1.一种异型分腔耐压供给贮箱结构，其特征在于，包括储存液态工质的贮箱体(1)和连接在贮箱体(1)一侧的用于对液态工质进行收集和排出的集液排液体(2)，所述集液排液体(2)一侧设置有与其内部相连通的注液/排液口注液/排液口(3)； 所述贮箱体(1)内部通过加强筋(4)分割成多个贮液腔(5)，每个所述贮液腔(5)的内部均设置有用于将液态工质挤出贮液腔(5)进入集液排液体(3)内部的驱动部件。 2.根据权利要求1所述的一种异型分腔耐压供给贮箱结构，其特征在于：所述驱动部件包括气液隔离薄膜(6)和薄膜安装棒(7)，所述气液隔离薄膜(6)套接在薄膜安装棒(7)的表面，所述薄膜安装棒(7)固定安装在贮液腔(5)的内部，所述贮箱体(1)远离集液排液体(2)的一侧对应每个贮液腔(5)的位置处均固定连接有进气口(8)，所述进气口(8)与气液隔离薄膜(6)的内部相连通。 3.根据权利要求1所述的一种异型分腔耐压供给贮箱结构，其特征在于：若干个所述加强筋(4)均匀阵列设置在贮箱体(1)的内部，且所述加强筋(4)与贮箱体(1)内壁的连接处倒圆角。 4.根据权利要求3所述的一种异型分腔耐压供给贮箱结构，其特征在于：所述贮箱体(1)，集液排液体(2)和加强筋(4)均使用钛合金材料，所述贮箱体(1)与集液排液体(2)焊接而成。 5.根据权利要求4所述的一种异型分腔耐压供给贮箱结构，其特征在于：所述贮箱体(1)与加强筋(4)通过3D打印工艺一体成形加工，所述集液排液体(2)通过机加工制造。 6.根据权利要求5所述的一种异型分腔耐压供给贮箱结构，其特征在于：所述贮箱体(1)的长度为500m m～1500m m，所述贮箱体(1)的空间包络厚度≥25mm。 7.根据权利要求1所述的一种异型分腔耐压供给贮箱结构，其特征在于：所述注液/排液口(3)设置在集液排液体(2)的中部位置，所述集液排液体(2)的表面开设有若干个集液孔(9)，所述集液排液体(2)的内部通过集液孔(9)与贮箱体(1)内部相连通，所述集液孔(9)与贮液腔(5)一一对应。 8.根据权利要求1所述的一种异型分腔耐压供给贮箱结构，其特征在于：所述贮箱体(1)截面形状呈弧形，所述集液排液体(2)的截面形状与贮箱体(1)的截面形状相适配。 9.根据权利要求1-8任一项所述的一种异型分腔耐压供给贮箱结构，其特征在于：所述贮箱体(1)的表面固定连接有蒙皮(10)。 10.一种异型分腔耐压供给贮箱结构设计方法，其特征在于，包括以下步骤： S 1，根据贮箱空间、重量以及装填约束初选钛合金材料，设计初版贮箱结构布局形式； S2、分析初版贮箱结构布局形式在强度及刚度是否满足材料使用性能及结构变化要求，若否，则对初版贮箱结构的壁厚，贮箱截面形状进行优化，直至强度及刚度满足材料使用性能及结构变化要求； S 3、分析强度及刚度满足材料使用性能及结构变化要求的贮箱结构是否满足空间、重量以及装填要求，若满足则设计完成，若否则调整加强筋数量、更换贮箱材料，重复执行S1-S3。