Электрореактивная двигательная установка на базе ПИД для коррекции орбиты космического аппарата, страница 6

В течение всего периода обращения КА вокруг Земли аппаратура практически все время находится на свету. На теневом участке питание всей аппаратуры осуществляется за счет аккумуляторных батарей. Подзарядка аккумуляторных батарей проводится от СБ на световом участке.

1.4 Описание и принцип работы двигательной установки

На чертеже (ХАИ.441.06.БР.12.03.01) изображена структурная схема питания ДУ. На схеме представлена система хранения и подачи рабочего тела (СХПРТ), а также показаны каналы электропитания и управления ДУ.

1.4.1 Описание системы хранения и подачи рабочего тела

Блок системы подачи и хранения рабочего тела предназначен для хранения и подготовки соответствующего фазового состояния, а также для дозировки и подачи рабочего вещества в движитель.

Ее можно функционально разделить на три части: система хранения, система дросселирования, система регулирования и распределения.

Система хранения обеспечивает сохранение рабочего вещества в определенном состоянии с момента заправки в течение всего срока хранения и эксплуатации ЭРДУ в заданных условиях. Она включает бак, представляющий собой емкость сферической формы, предназначенный для хранения рабочего вещества; пироклапан, как правило, одноразового действия, предназначенный для гарантированного отключения бака от магистрали до момента начала работы системы подачи (в исходном состоянии пироклапан закрыт); заправочную горловину – устройство для заправки и слива рабочего вещества; датчик давления – прибор, контролирующий давление рабочего вещества в баке.

Система дросселирования служит для снижения давления рабочего вещества, поступающего из бака, до определенного уровня и поддержания его на этом уровне в заданных пределах. Она включает в себя термодроссель, предназначенный для понижения давления до заданного значения; ресивер, необходимый для сглаживания пульсаций давления рабочего вещества; предохранительный клапан, поддерживающий предельно допустимое давление в ресивере.

Система регулирования и распределения предназначена для обеспечения заданного расхода вещества и подачи его в движитель. Она включает жиклеры, обеспечивающие заданные расходы в элементы движителя; электроклапаны, предназначенные для открытия или для отсечения отдельных элементов СХПРТ в процессе функционирования.

Система хранения и подачи, занимающая основную часть объёма движительной установки, должна иметь минимальные габариты и массу.

Характерными особенностями системы хранения и подачи рабочего тела движителей малой тяги являются:

а) однокомпонентность рабочего вещества;

б) длительный срок функционирования;

в) малые по величине расходы рабочего вещества.

Таким образом, основные требования, предъявляемые к рабочему веществу, будут состоять в следующем:

а) максимальная плотность;

б) не агрессивность;

в) пожаровзрывобезопасность;

г) минимальные затраты на ионизацию;

д) высокая чистота;

ж) химическая стойкость.

Рабочее вещество должно быть экологически чистым и обеспеченно сырьевой базой.

На основании этих требований производится выбор рабочего тела. В рассматриваемом случае рабочим телом является газ ксенон (Xe).

Система хранения и подачи рабочего тела (СХПРТ), представленная на чертеже (ХАИ.441.06.БР.12.СС.01) состоит из бака (Б), заправочного устройства (ЗУ), пироклапана (ПК), шести электроклапанов (ЭК1 установлен перед ресивером, ЭК2 - три одинаковых электроклапана, которые представлены в схеме перед жиклерами, конечно, можно было поставить только два электроклапана, но в случае отказа одного из них система выйдет из строя, и ЭК3 – два идентичных электроклапана, которые стоят перед катодами – компенсаторами и работают постоянно), ресивера (РС), трех жиклёров (Ж1,Ж2,Ж3) и самого двигателя (ПИД).