一种无毒凝胶HAN单组元推力器及其制造方法
本发明公开了一种无毒凝胶HAN单组元推力器及其制造方法，其中一种无毒凝胶HAN单组元推力器具体结构包括分布器组件、防倒置膜组件、分解室组件和热控组件。为适应微纳卫星推进系统无毒化以及推力器倒置发射需求，采用无毒凝胶HAN推力器并在分布器组件出口安装凝胶HAN专用功能材料，可以切断凝胶HAN推力器倒置安装、发射时催化床内催化剂粉末多余物回流路径，从而提高推力器可靠性。
发明专利
CN202311713022.8
2023-12-13
CN117514524A
2024-02-06
F02K9/70(2006.01)
中国科学院大连化学物理研究所
王智刚;孙长存;王晓东;李涛;夏连根;历建新;吕飞;卢婷
116023 辽宁省大连市沙河口区中山路457-41号
大连东方专利代理有限责任公司
李馨
辽宁;21
1.一种无毒凝胶HAN单组元推力器，其特征在于包括：依次连接的分布器组件（1）、防倒置膜组件（2）、分解室组件（3）和热控组件（4）； 所述分布器组件（1）的出口平面设置有与防倒置膜组件（2）以及分解室组件（3）的连接接口； 所述分布器组件（1）包括输送管（5），其中输送管（5）的内径不低于1.5倍液体分布器组件输送管的内径，凝胶分布器组件（1）流阻取1/5-1/3倍的液体分布器组件流阻； 所述分解室组件（3）为一体化3D打印成形的催化床喷管组合体，其头部装填钌铂双金属催化剂，粒度为20~30目，催化床长度暂总床长的（1/5~3/8）；本体装填纯钌基催化剂，粒度为18~24目； 所述热控组件（4）包括主动热控装置和被动热控装置，其中推力器启动温度不低于300℃。 2.根据权利要求1所述的一种无毒凝胶HAN单组元推力器，其特征在于：所述分布器组件（1）的流阻不大于0.1MPa。 3.根据权利要求1所述的一种无毒凝胶HAN单组元推力器，其特征在于：所述分解室组件（3）的流阻不大于0.2MPa。 4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种无毒凝胶HAN单组元推力器，其特征在于：所述防倒置膜组件（2）包括依次连接的基板（6）、防倒置膜（7）、支撑环（8）和分布网（9）； 所述基板（6）的材料为与凝胶HAN推进剂I级或II级相容的中心镂空的金属圆板，在靠近基板（6）的内圈处设置有防倒置膜（7）的安装平面； 所述防倒置膜（7）与凝胶HAN推进剂Ⅲ级或Ⅳ级相容，孔径为10μm-15μm，熔点不高于200℃，完全分解温度不高于400℃，分解产物为气相，且对催化剂无毒害作用； 所述支撑环（8）与基板（6）选用同种材料； 所述的分布网（9）材料与凝胶HAN推进剂I级或II级相容，孔径规格为40目-60目。 5.一种如权利要求1至4任意一项所述的一种无毒凝胶HAN单组元推力器制造方法，其特征在于：包括如下步骤： 制作防倒置膜组件（2）制造：将防倒置膜（7）安装于基板（6）安装区域内，将支撑环（8）安装于防倒置膜（7）的上方，通过点焊将支撑环（8）与基板（6）固定连接，将分布网（9）安装于支撑环（8）的上方，通过点焊焊接将支撑环（8）与基板（6）固定连接； 所述防倒置膜组件（2）与分布器组件（1）通过基板（6）电焊连接； 所述分布器组件（1）与催化床（2）通过脉冲式激光焊连接，焊接过程催化床（2）焊缝局部控制温度不高于150℃，催化床（2）头部控制温度不高于80℃，本体控制温度不高于60℃，焊接过程采用氩气冷却和保护。 6.根据权利要求5所述的一种无毒凝胶HAN单组元推力器制造方法，其特征在于：该方法适用于凝胶HAN 0.2N、0.5N、1N、5N推力器。