太空应用场景压缩空气推进系统结构设计

　　这套压缩空气推进系统的结构设计，核心面向近地轨道航天器姿态微调、深空探测小型探测器轨控动力的应用场景，区别于传统化学推进系统，压缩空气推进方案不存在燃烧腐蚀风险，工质存储与输送链路结构简单，可大幅降低深空长周期任务中动力系统的故障概率，同时适配小载荷探测器的轻量化搭载需求。从实际功能落地角度看，整套系统承担工质存储、压力调控、路径分配、定向喷射的全链路功能，核心储气瓶采用卧式圆柱罐体结构，通过两侧带减震衬套的支架固定在集成安装底板上，罐体端部分别设置充气接口、压力输出接口与安全泄压接口，所有接口均采用锥面密封结构，适配空间环境下的高低温交变工况，避免密封件失效导致的工质泄漏。

　　管路布局上采用红绿双色管路区分高压输气路径与回气检测路径，绿色管路负责将储气瓶输出的高压压缩空气输送至各调控阀组，红色管路则连接各压力检测节点，将实时压力信号反馈至调控单元，整套管路通过分布在底板四周的快装管夹固定，管夹与管路接触位置设置聚四氟乙烯衬垫，既可以缓冲发射阶段的振动冲击，也能避免管路与金属夹体直接摩擦产生的磨屑污染工质通路。阀组区域采用模块化集成设计，将减压阀、电磁阀、流量调节阀沿工质流向依次排布在罐体输出端的相邻位置，尽可能缩短高压管路的无支撑长度，降低流体脉动带来的管路共振风险，每个阀组均通过独立的定位销与安装座定位，螺栓紧固位置设置防松垫圈，适配空间环境下的微振动工况。

　　安装底板采用碳纤维复合材料蜂窝夹层结构，在保证整体结构刚度的前提下将底板自重控制在较低水平，底板四周设置的紫色吊装接口与青色安装支脚，分别对应地面总装阶段的吊装转运需求与在轨安装阶段的固定对接需求，所有接口的位置度公差控制在0.1mm以内，保证与航天器安装基面的对接精度。设计过程中充分考虑了总装与维护的操作空间，所有阀组的调节旋钮、管路接头的操作位置均预留了不小于50mm的操作间隙，无需拆解周边结构即可完成单一部件的更换与调试，罐体与底板之间的支架采用可拆式连接结构，可根据不同任务的储气瓶容积需求更换对应长度的支架，无需重新加工整套底板。

　　整套系统的喷射接口分布在底板的四个边角位置，每个喷射接口均可独立调控喷射流量与启闭时机，通过不同位置喷射接口的组合工作，即可实现探测器的俯仰、偏航、滚转三自由度姿态调整，也可通过同向喷射接口的同步工作提供轨控所需的正向推力。从安装边界来看，整套系统的外轮廓被外围的绿色防护管路框架完全包覆，框架采用高强度工程塑料一体弯折成型，既可以作为高压输气的备用通路，也可以在总装转运过程中避免外部磕碰损伤内部精密阀组，框架与底板之间的连接点均设置在底板的加强筋位置，不会对底板的蜂窝夹层结构造成局部压损。在流道设计上，所有管路的转弯位置均采用大圆弧过渡结构，避免直角转弯带来的压力损失，同时减少高速气流在管路内部产生的气动噪声，阀组内部的流道经过抛光处理，降低气流阻力的同时也能减少管路内部的杂质残留，适配空间环境下高洁净度的工质输送要求。