一种无毒ADN单组元推力器及推进系统布局方法
本发明公开一种无毒ADN单组元推力器及推进系统布局方法，所述推力器可倒置使用，结构包括喷注器、功能材料组件、一体化催化床和热控组件。通过推进系统的合理布局，所述的单组元推力器单台即可实现在X、Y、Z三个方向提供动力输出，4台发动机即可实现推进系统对姿轨控动力的需求，大大简化了系统布局，减少了发动机数量，此发动机结构首次在微纳试验卫星推进系统中得到了应用。
发明专利
CN202311713023.2
2023-12-13
CN117536732A
2024-02-09
F02K9/42(2006.01)
中国科学院大连化学物理研究所
王晓东;孙长存;李涛;王智刚;夏连根
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ADN单组元推力器，其特征在于包括：依次连接的电磁阀（1）和推力室（2），所述推力室（2）包括依次连接的喷注器（3）、功能材料组件（4）、催化床（5）和喷管（6），所述喷注器（3）包括依次连接的喷注器入口法兰（7）、隔热框（8）和喷注器出口法兰（9）； 所述电磁阀（1）与喷注器入口法兰（7）同轴设置，所述电磁阀（1）轴线与喷管（6）轴线安装后存在一定的夹角ɣ，范围为0°＜ɣ＜90°，夹角ɣ的实现方式取如下方式的一种或多种： 方式一：将喷注器（3）的隔热框（8）设置为角度结构，夹角为ɣ，喷注器（3）的出口法兰（9）与催化床（5）、喷管（6）均同轴安装； 方式二：喷注器（3）与催化床（5）为同轴结构，催化床（5）轴线与喷管（6）轴线存在夹角ɣ。 2.一种如权利要求1所述的一种无毒ADN单组元推力器的推进系统布局方法，其特征在于：设置四个ADN单组元推力器，将推力器与推进系统通过安装法兰进行连接，安装法兰与电磁阀（1）轴线垂直设置，实现方式如下： 所述推力器安装法兰设置为直角结构，其中竖直平面上设置2个或2个以上的安装孔，用于与推进系统机架进行安装，在水平平面上设置3个或3个以上均匀分布的安装孔，用于电磁阀（1）与推力室（2）进行安装，喷管（9）轴线在水平面的投影与安装法兰竖直安装面存在夹角ξ，范围为0°＜ξ＜90°。 3.根据权利要求2所述的一种无毒ADN单组元推力器的推进系统布局方法，其特征在于：所述推力器安装法兰采用如下三种方式中的一种： 方式一：在电磁阀（1）出口设置直角安装法兰； 方式二：在喷注器（3）入口设置直角安装法兰； 方式三：安装法兰为独立零件为直角结构，安装于电磁阀（1）与推力室（2）中间。 4.根据权利要求2所述的一种无毒ADN单组元推力器的推进系统布局方法，其特征在于：所述功能材料组件（4）为多孔非金属膜材料，孔径不大于30μm，与ADN推进剂Ⅲ级或Ⅳ级相容，启到在推力器倒置情况下阻隔催化床（5）内催化剂粉末多余物向上游回流而导致阀门泄漏或系统失效的风险，从而实现推进系统及整星布局时任意角度安装，倒置发射和使用。 5.根据权利要求2所述的一种无毒ADN单组元推力器的推进系统布局方法，其特征在于：所述单组元推力器单台实现在X、Y、Z三个方向提供动力输出，基于四台发动机实现对卫星滚动、俯仰、偏航、制动的动力输出需求，适用于微纳卫星0.2N~5N推进系统。