阅读说明：本技术 实现氧化亚氮自增压稳定供应的再生热补偿系统及方法 (Regeneration heat compensation system and method for realizing self-pressurization stable supply of nitrous oxide ) 是由 方杰 李开阳 孙冰 蔡国飙 于 2020-08-17 设计创作，主要内容包括：本申请涉及航天器推进技术领域,尤其涉及一种实现氧化亚氮自增压稳定供应的再生热补偿系统及方法。实现氧化亚氮自增压稳定供应的再生热补偿系统包括贮箱、推力室组件、喷管热端换热组件、贮箱冷端换热组件及管路冷端换热组件；贮箱通过输出管路和推进剂供应管路组件与推力室组件连通,喷管热端换热组件套设在推力室组件上,贮箱冷端换热组件设置在贮箱的热补偿端口；管路冷端换热组件套设在第二热补偿供应管路和推进剂供应管路组件上。贮箱内的部分氧化亚氮气体经喷管热端换热组件、管路冷端换热组件及贮箱冷端换热组件实现推进剂供应管路与贮箱的热补偿,节省航天器上的能源,实现气相氧化亚氮推进剂的稳定供应,保证航天器推进系统稳定运行。(The application relates to the technical field of spacecraft propulsion, in particular to a regenerative thermal compensation system and method for realizing self-pressurization and stable supply of nitrous oxide. The regenerative thermal compensation system for realizing the self-pressurization stable supply of the nitrous oxide comprises a storage tank, a thrust chamber assembly, a spray pipe hot end heat exchange assembly, a storage tank cold end heat exchange assembly and a pipeline cold end heat exchange assembly; the storage tank is communicated with the thrust chamber assembly through an output pipeline and a propellant supply pipeline assembly, the spray pipe hot end heat exchange assembly is sleeved on the thrust chamber assembly, and the storage tank cold end heat exchange assembly is arranged at a thermal compensation port of the storage tank; the pipeline cold end heat exchange assembly is sleeved on the second thermal compensation supply pipeline and the propellant supply pipeline assembly. Partial nitrous oxide gas in the storage tank passes through the spray pipe hot end heat exchange assembly, the pipeline cold end heat exchange assembly and the storage tank cold end heat exchange assembly to realize thermal compensation of a propellant supply pipeline and the storage tank, so that energy on the spacecraft is saved, stable supply of gaseous nitrous oxide propellant is realized, and stable operation of a spacecraft propulsion system is ensured.)

实现氧化亚氮自增压稳定供应的再生热补偿系统及方法

技术领域

本申请涉及航天器微推进技术领域，尤其是涉及一种实现氧化亚氮自增压稳定供应的再生热补偿系统及方法。

背景技术

氧化亚氮作为航天器推进系统中的一种绿色推进剂，被大家广泛熟知，一方面其具有较高的饱和蒸汽压，另一方面可实现推进剂的自增压式供应。

在氧化亚氮推进剂自增压供应过程中，一方面，随着氧化亚氮推进剂的不断消耗，贮箱内压强会逐渐降低，当贮箱气枕部分的压强低于饱和蒸汽压时，氧化亚氮液体将汽化以维持贮箱内部的压力处于饱和蒸汽压的状态。但由于氧化亚氮的液体汽化过程需要消耗大量的热量，在没有外界温度补偿的情况下，贮箱内部的温度会逐渐下降，而氧化亚氮的饱和蒸汽压与温度密切相关，当温度降低时，氧化亚氮的饱和蒸汽压将随之降低，这种现象不利于推进剂的稳定供应；另一方面，贮箱内氧化亚氮以自增压方式为推力器提供气相推进剂过程中，来流气体中含有少量氧化亚氮液滴时，会使推进剂流量的控制精度降低，同样不利于推进剂的稳定供应，以上两方面使得推进系统的推力稳定性较差。

发明内容

本申请的目的在于提供一种实现氧化亚氮自增压稳定供应的再生热补偿系统及方法，在一定程度上解决了现有技术中氧化亚氮推进剂供应不稳定，导致的推进系统的推力稳定性较差的技术问题。

本申请提供了一种实现氧化亚氮自增压稳定供应的再生热补偿系统，包括：贮箱、推力室组件、喷管热端换热组件、贮箱冷端换热组件以及管路冷端换热组件；

所述贮箱用于存储氧化亚氮推进剂；所述喷管热端换热组件套设在所述推力室组件上，所述贮箱冷端换热组件设置在所述贮箱的热补偿端口；

所述贮箱的输出端口依次通过输出管路和推进剂供应管路组件与所述推力室组件连通；

所述贮箱的输出端口依次通过所述输出管路和第一热补偿供应管路与所述喷管热端换热组件的输入端连通；所述喷管热端换热组件的输出端依次通过第二热补偿供应管路、所述贮箱冷端换热组件以及第三热补偿供应管路与所述推进剂供应管路组件连通；

所述贮箱冷端换热组件设置在所述贮箱的热补偿端口；

所述管路冷端换热组件套设在所述第二热补偿供应管路和所述推进剂供应管路组件的外侧。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述喷管热端换热组件包括支架以及缠绕在所述支架上的第一导热管；

所述支架套设在所述推力室组件上；

所述第一导热管的输入端与所述第一热补偿供应管路连通；所述第一导热管的输出端与所述第二热补偿供应管路连通。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述贮箱冷端换热组件包括第一贮水箱、换热柱、第四导热管以及热管；

所述第一贮水箱用于存储热水；

所述第一贮水箱的一端与所述换热柱连通，所述换热柱连接在所述贮箱上，所述热管设置在所述换热柱内且所述热管的一端延伸至所述贮箱内；

所述第四导热管的主体设置在所述第一贮水箱内；所述第四导热管的输入端伸出所述第一贮水箱并与所述第二热补偿供应管路连通；第四导热管的输出端伸出所述第一贮水箱并与所述第三热补偿供应管路连通。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述推进剂供应管路组件包括第一推进剂供应管路以及第二推进剂供应管路；

所述输出管路的一端与所述第一推进剂供应管路的输入端连通；所述第一推进剂供应管路的输出端与所述第二推进剂供应管路的输入端连通，所述第二推进剂供应管路的输出端与所述推力室组件连通；

所述第一推进剂供应管路上依次设置有第一减压器和第二压力传感器；所述第二推进剂供应管路上依次设置有流量计、冲量控制阀、第三压力传感器以及音速喷嘴。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述管路冷端换热组件包括：第二贮水箱、第二导热管以及第三导热管；

所述第二贮水箱用于存储热水；所述第二导热管的主体设置在所述第二贮水箱内，所述第二导热管的输入端伸出所述第二贮水箱并与所述第一推进剂供应管路的输出端连通，所述第二导热管的输出端伸出所述第二贮水箱并与所述第二推进剂供应管的输入端连通；

所述第三导热管的主体设置在所述第二贮水箱，所述第三导热管的输入端伸出所述第二贮水箱并与所述第二热补偿供应管路的第一连通部连通；

所述第三导热管的输出端伸出所述第二贮水箱并与所述第二热补偿供应管路的第二连通部连通。

在上述任一技术方案中，进一步地，推力室组件包括催化分解室以及与所述催化分解室连通的喷管；

所述催化分解室用于对所述氧化亚氮推进剂分解；所述支架套设在所述喷管上。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述输出管路上设置有温度传感器以及第一压力传感器；

所述温度传感器靠近所述贮箱的输出端口。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述第一热补偿供应管路上设置有热补偿控制阀；所述第三热补偿供应管路上依次设置有单向阀、第四压力传感器以及第二减压器；

所述单向阀靠近所述第二压力传感器，所述第二减压器靠近所述贮箱冷端换热组件。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述换热柱与所述贮箱采用螺纹连接；所述换热柱与所述贮箱接触的端面设置有隔热板。

本申请还提供一种实现氧化亚氮自增压稳定供应的再生热补偿方法，包括以下步骤：

关闭热补偿控制阀，打开冲量控制阀，通过第一减压器调节音速喷嘴前压力；

保持冲量控制阀开启，打开热补偿控制阀，调节第三热补偿供应管路中的第二减压器出口处的压力值；

关闭热补偿控制阀，利用预热电源预热催化室；

氧化亚氮气体在催化室内持续分解后，关闭预热电源；

再次打开热补偿控制阀，氧化亚氮作为冷却剂在喷管换热器组件处吸收喷管外壁的热量，在管路冷端换热组件中将部分热量传递给推进剂供应管路组件，在贮箱冷端换热组件处将部分热量传递给第一贮水箱内的水，通过热管将热量传递给贮箱，完成贮箱的热补偿。

与现有技术相比，本申请的有益效果为：

本申请提供一种实现氧化亚氮自增压稳定供应的再生热补偿系统，包括：贮箱、推力室组件、喷管热端换热组件、贮箱冷端换热组件以及管路冷端换热组件；

所述贮箱用于存储氧化亚氮推进剂，所述贮箱的输出端口依次通过输出管路和推进剂供应管路组件与所述推力室组件连通。

本申请在述贮箱的热补偿端口设置有贮箱冷端换热组件，所述贮箱冷端换热组件用于向所述贮箱供热，用于实现对所述贮箱的热补偿，即当所述贮箱内的氧化亚氮的液体汽化以维持所述贮箱内部的压力处于饱和蒸汽压的状态时，向所述贮箱提供氧化亚氮液体汽化所需要的热量，以此来保证饱和蒸汽压恒定，进而实现对氧化亚氮推进剂的持续稳定供应，保证推进系统的推力稳定性。

具体地，在推力室组件的外侧设置有喷管热端换热组件，贮箱内的氧化亚氮气体中的另一部分作为冷却剂依次通过所述输出管路和所述第一热补偿供应管路流入到所述喷管热端换热组件内，此部分的氧化亚氮冷却剂在所述喷管热端换热组件内完成换热，具体为，氧化亚氮推进剂在推力室组件处分解产生的热量通过热传导的方式加热氧化亚氮冷却剂，使得此部分的氧化亚氮冷却剂具有一定温度，经过所述喷管热端换热组件后的具有一定温度的所述氧化亚氮冷却剂在通过所述第二热补偿供应管路流入到所述贮箱冷端换热组件，在贮箱冷端换热组件内，具有一定温度的所述氧化亚氮冷却剂再次通过热传导的方式能够将热量传递给贮箱冷端换热组件，提高贮箱冷端换热组件的自身温度，进一步保证贮箱冷端换热组件对所述贮箱实现稳定的热补偿。

更具体地，所述管路冷端换热组件套设在所述第二热补偿供应管路和所述推进剂供应管路组件的外侧，所述管路冷端换热组件能够实现对来流气体中含有的少量氧化亚氮液滴的气化，使得少量氧化亚氮液滴气化为少量氧化亚氮气体。

综上，本申请提供的氧化亚氮自增压稳定供应的再生热补偿系统，利用贮箱内的部分氧化亚氮气体经过喷管热端换热组件以及贮箱冷端换热组件实现对所述贮箱的加热，实现对贮箱实现热补偿，不仅节省航天器上有限的能源，而且保证气相氧化亚氮推进剂的稳定供应，为航天器的推进系统提供稳定的氧化亚氮推进剂，进而保证推进系统的稳定性。

本申请提供还提供一种实现氧化亚氮自增压稳定供应的再生热补偿方法，包括以下步骤：

关闭热补偿控制阀，打开冲量控制阀，通过第一减压器调节音速喷嘴前压力；

保持冲量控制阀开启，打开热补偿控制阀，调节第三热补偿供应管路中的第二减压器出口处的压力值；

关闭热补偿控制阀，利用预热电源预热催化室；

氧化亚氮气体在催化室内持续分解后，关闭预热电源；

再次打开热补偿控制阀，氧化亚氮作为冷却剂在喷管换热器组件处吸收喷管外壁的热量，在管路冷端换热组件中将部分热量传递给推进剂供应管路组件，在贮箱冷端换热组件处将部分热量传递给第一贮水箱内的水，通过热管将热量传递给贮箱，完成贮箱的热补偿。

综上，利用贮箱内的部分氧化亚氮气体经过喷管热端换热组件、管路冷端换热组件以及贮箱冷端换热组件实现对所述推进剂供应管路组件与贮箱的加热，不仅节省航天器上有限的能源，而且可实现气相氧化亚氮推进剂的稳定供应，进而保证航天器推进系统的稳定工作。

附图说明

为了更清楚地说明本申请

具体实施方式

或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例一提供的实现氧化亚氮自增压稳定供应的再生热补偿系统的结构示意图；

图2为本申请实施例一提供的喷管热端换热组件的结构示意图；

图3为本申请实施例一提供的贮箱冷端换热组件的结构示意图；

图4为本申请实施例一提供的管路冷端换热组件的结构示意图；

图5为本申请实施例二提供的实现氧化亚氮自增压稳定供应的再生热补偿方法的流程图。

附图标记：

100-贮箱；101-推力室组件；102-喷管热端换热组件；103-贮箱冷端换热组件；104-输出管路；106-第一热补偿供应管路；107-第二热补偿供应管路；108-第三热补偿供应管路；110-热补偿端口；111-支架；112-第一导热管；113-第一贮水箱；114-换热柱；115-热管；116-第一推进剂供应管路；117-第二推进剂供应管路；118-第一减压器；119-第二压力传感器；120-流量计；121-冲量控制阀；122-第三压力传感器；123-音速喷嘴；124-第二贮水箱；125-第二导热管；126-第三导热管；127-催化分解室；128-喷管；129-温度传感器；130-第一压力传感器；131-热补偿控制阀；132-单向阀；133-第四压力传感器；134-第二减压器；135-隔热板；136-第二导热管的输入端；137-第二导热管的输出端；138-第三导热管的输入端；139-第三导热管的输出端；140-管路冷端换热组件。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和显示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。

基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例一

下面参照图1所示，本申请提供一种实现氧化亚氮自增压稳定供应的再生热补偿系统，包括：贮箱100、推力室组件101、喷管热端换热组件102、贮箱冷端换热组件103以及管路冷端换热组件140；

所述贮箱100用于存储氧化亚氮推进剂，所述贮箱100的输出端口依次通过输出管路104和推进剂供应管路组件与所述推力室组件101连通。

具体地，贮箱100内的氧化亚氮推进剂在实际的工作过程中，贮箱100内的氧化亚氮气体一部分作为推进剂，依次通过所述输出管路104和所述推进剂供应管路组件流入到所述推力室组件101内，此部分的氧化亚氮推进剂在推力室组件101处分解，并产生能量和热量，用于给予推进系统推力。

本申请在述贮箱100的热补偿端口110设置有贮箱冷端换热组件103，所述贮箱冷端换热组件103用于向所述贮箱100供热，用于实现对所述贮箱100的热补偿，即当所述贮箱100内的氧化亚氮的液体汽化以维持所述贮箱100内部的压力处于饱和蒸汽压的状态时，向所述贮箱100提供氧化亚氮液体汽化所需要的热量，以此来保证饱和蒸汽压恒定，进而实现对氧化亚氮推进剂的持续稳定供应，保证推进系统的推力稳定性。

所述贮箱100的输出端口依次通过所述输出管路104和第一热补偿供应管路106与所述喷管热端换热组件102的输入端连通，所述喷管热端换热组件102的输出端依次通过第二热补偿供应管路107、所述贮箱冷端换热组件103以及第三热补偿供应管路108与所述推进剂供应管路组件连通；所述喷管热端换热组件102套设在所述推力室组件101上。

具体地，申请在推力室组件101的外侧设置有喷管热端换热组件102，贮箱100内的氧化亚氮气体中的另一部分作为冷却剂依次通过所述输出管路104和所述第一热补偿供应管路106流入到所述喷管热端换热组件102内，此部分的氧化亚氮冷却剂在所述喷管热端换热组件102内完成换热，具体为，氧化亚氮推进剂在推力室组件101处分解产生的热量通过热传导的方式加热氧化亚氮冷却剂，使得此部分的氧化亚氮冷却剂具有一定温度，经过所述喷管热端换热组件102后的具有一定温度的所述氧化亚氮冷却剂在通过所述第二热补偿供应管路107流入到所述贮箱冷端换热组件103，在贮箱冷端换热组件103内，具有一定温度的所述氧化亚氮冷却剂再次通过热传导的方式能够将热量传递给贮箱冷端换热组件103，提高贮箱冷端换热组件103的自身温度，进一步保证贮箱冷端换热组件103对所述贮箱100实现稳定的热补偿。

更具体地，所述管路冷端换热组件140套设在所述第二热补偿供应管路107和所述推进剂供应管路组件的外侧，所述管路冷端换热组件140能够实现对来流气体中含有的少量氧化亚氮液滴的气化，使得少量氧化亚氮液滴气化为少量氧化亚氮气体。

综上，本申请提供的氧化亚氮自增压稳定供应的再生热补偿系统，利用贮箱100内的部分氧化亚氮气体经过喷管热端换热组件102、管路冷端换热组件140以及贮箱冷端换热组件103实现对所述推进剂供应管路组件与贮箱100的加热，不仅节省航天器上有限的能源，而且可实现气相氧化亚氮推进剂的稳定供应，进而保证航天器推进系统的稳定工作。

结合图2所示，在该实施例中，所述喷管热端换热组件102包括支架111以及缠绕在所述支架111上的第一导热管112；所述支架111套设在所述推力室组件101上。

具体地，所述支架111为圆筒式支架111，圆筒式支架111能够套设在推力室组件101上，所述支架111的长度以及所述第一导热管112的缠绕圈数不做具体限定，根据实际情况而定；所述第一导热管112具有坚固、耐腐蚀的特性，更适用于航天领域。

所述第一导热管112的输入端与所述第一热补偿供应管路106连通；所述第一导热管112的输出端与所述第二热补偿供应管路107连通，当贮箱100内的氧化亚氮气体中的一部分作为冷却剂从所述贮箱100内流出时，依次经过所述输出管路104和所述第一热补偿供应管路106流入至所述喷管热端换热组件102内的所述第一导热管112内，推力室组件101释放的热量能够传导给所述第一导热管112，从而实现对第一导热管112内的氧化亚氮冷却剂的加热，加热后的氧化亚氮冷却剂通过第一导热管112的输出端流入至所述第二热补偿供应管路107。

具体地，当喷管128放出的热量对第一导热管112进行加热时，为了避免所述第一导热管112内的氧化亚氮气体高温分解，可选择不同厚度的圆筒式支架111使第一导热管112内的氧化亚氮气体温度处于安全温度范围内。

更具体地，所述支架111上设置有两个挡圈，其中一个挡圈对应所述第一导热管112的输入端设置，另一个所述挡圈对应所述第一导热管112的输出端设置，所述两个所述挡圈分别用于固定所述第一导热管112的输入端和输出端。

结合图3所示，在该实施例中，所述贮箱冷端换热组件103包括第一贮水箱113、换热柱114、第四导热管以及热管115；

所述第一贮水箱113用于存储热水，所述第一贮水箱113的一端与所述换热柱114连通，所述换热柱114连接在所述贮箱100上，所述换热柱114内具有换热空间，所述热管115的一端设置在所述换热空间内且所述热管115的一端延伸至所述贮箱100内。

具体地，利用第一贮水箱113内的热水实现对热管115的加热，进而实现对所述贮箱100的热补偿。

所述第四导热管的主体设置在所述第一贮水箱113内；所述第四导热管的输入端伸出所述第一贮水箱113并与所述第二热补偿供应管路107连通；第四导热管的输出端伸出所述第一贮水箱113并与所述第三热补偿供应管路108连通，优选地，所述第四导热管为螺旋形导热管。

具体地，所述第二热补偿供应管路107内的具有一定温度的氧化亚氮冷却剂经过第四导热管的输入端流入至第四导热管内，并对所述第四导热管进行加热，加热后的所述第四导热管能够对所述第一贮水箱113内的水加热，从而维持所述第一贮水箱113的热水持续具有较高的温度，进而使得所述第一贮水箱113能够持续对所述贮箱100进行热补偿。

具体地，所述换热柱114的外侧壁上设置有外螺纹，所述贮箱100在于所述换热柱114的连接处设置有内螺纹，使得所述换热柱114与所述贮箱100之间实现螺纹连接，优选地，所述第一贮水箱113设置在所述贮箱100的底部。

更具体地，所述换热柱114与所述贮箱100接触的端面设置有隔热板135，利用所述隔热板135从而减少所述贮箱100向外散发热量，进而保证所述贮箱100内的温度。

在该实施例中，推力室组件101包括催化分解室127以及与所述催化分解室127连通的喷管128；

所述催化分解室127用于对所述氧化亚氮气体推进剂分解，众所周知，氧化亚氮推进剂在被加热到520℃以上时才会被分解，在使用催化剂的情况下，氧化亚氮推进剂可在250℃时被分解，为了启动推力器以产生推力，本申请中使用外界电源为催化分解室127进行加热，以达到氧化亚氮的分解温度。

具体地，被分解后的所述氧化亚氮气体通过所述喷管128喷出，喷管128具有较高的温度，所述支架111套设在所述喷管128上，即喷管128能够对所述第一导热管112内的所述氧化亚氮冷却剂实现热传递。

在该实施例中，所述输出管路104上设置有温度传感器129，所述温度传感器129靠近所述贮箱100的输出端口，利用所述温度传感器129实现对所述贮箱100内的温度进行监控；所述输出管路104上设置有以及第一压力传感器130，利用所述第一压力传感器130实现对所述贮箱100的输出端口的压力监测。

在该实施例中，所述第一热补偿供应管路106上设置有热补偿控制阀131；所述第三热补偿供应管路108上依次设置有单向阀132、第四压力传感器133以及第二减压器134；所述单向阀132靠近所述推进剂供应管路组件，所述第二减压器134靠近所述贮箱冷端换热组件103。

考虑到完成经过所述喷管热端换热组件102换热后的氧化亚氮冷却剂最终依次通过第二热补偿供应管路107和所述第三热补偿供应管路108汇入到推进剂供应管路组件内，一旦氧化亚氮冷却剂汇入到推进剂供应管路组件内速度较大时，会在汇入位置附近产生不稳定气流，甚至会产生氧化亚氮气体逆流现象，不利于推进剂稳定供应，基于此，本申请希望调节位于所述第三热补偿供应管路108上的第二减压器134，进而实现对所述第二减压器134出口处压力值的调节。具体地，在实际的使用过程中，首先保证推进剂供应管路组件为打通的状态，然后打开位于所述第一热补偿供应管路106上的热补偿控制阀131，调节位于所述第三热补偿供应管路108上的第二减压器134，使得第二减压器134出口处压力值稍高于管路汇入位置的压力，使流体的汇入速度处于较低水平。

在该实施例中，所述推进剂供应管路组件包括第一推进剂供应管路116以及第二推进剂供应管路117；

所述输出管路104的一端与所述第一推进剂供应管路116的输入端连通；所述第一推进剂供应管路116的输出端与所述第二推进剂供应管路117的输入端连通，所述第二推进剂供应管路117的输出端与所述推力室组件101连通；

所述第一推进剂供应管路116上依次设置有第一减压器118和第二压力传感器119；所述第二推进剂供应管路117上依次设置有流量计120、冲量控制阀121、第三压力传感器122以及音速喷嘴123。

具体地，所述第一减压器118能够调节所述音速喷嘴123前的压力，从而达到控制第一推进剂供应管路116以及第二推进剂供应管路117内的氧化亚氮催化剂的流量；除此之外，为了避免下游压力（音速喷嘴123之后的管路内压力）波动对上游压力（音速喷嘴123之前的管路内压力）产生影响，需要控制音速喷嘴123前后压力比低于临界压力比，使音速喷嘴123处于超临界流动状态。

结合图4所示，在实际的工作过程中，贮箱100内氧化亚氮液体以自增压方式为推力器提供气相推进剂过程中，来流气体中难免会含有少量氧化亚氮液滴，含有少量氧化亚氮液滴的推进剂会使推进剂流量的控制精度降低，同样不利于推进剂的稳定供应。考虑到此类现象，所述氧化亚氮自增压稳定供应的再生热补偿系统中所述管路冷端换热组件140包括：第二贮水箱124、第二导热管125以及第三导热管126；

所述第二贮水箱124用于存储热水；所述第二导热管125的主体设置在所述第二贮水箱124内，所述第二导热管的输入端136伸出所述第二贮水箱124并与所述第一推进剂供应管路116的输出端连通，所述第二导热管的输出端137伸出所述第二贮水箱124并与所述第二推进剂供应管的输入端连通；

所述第三导热管126的主体设置在所述第二贮水箱124，所述第三导热管的输入端138伸出所述第二贮水箱124并与所述第二热补偿供应管路107的第一连通部连通；

所述第三导热管的输出端139伸出所述第二贮水箱124并与所述第二热补偿供应管路107的第二连通部连通。

一方面，所述第二贮水箱124用于存储热水，热水作为换热介质能够实现对第二导热管125的加热，第一推进剂供应管路116内来流气体通过第二导热管125时，能够分解来流气体中含有的少量氧化亚氮液滴；另一方面，氧化亚氮气体冷却剂经过所述喷管热端换热组件102换热后，在通过所述第二热补偿供应管路107的第一连通部流入至第三导热管126，通过所述第三导热管126时，会将部分热量以换热的形式传递给第二贮水箱124内的热水，使第二贮水箱124内热水维持较高的温度。

实施例二

结合图5所示，本申请提供一种实现氧化亚氮自增压稳定供应的再生热补偿方法，包括以下步骤：

步骤100：关闭热补偿控制阀，打开冲量控制阀121，通过第一减压器118调节音速喷嘴123前压力；具体地，所述第一减压器118能够调节所述音速喷嘴123前的压力，从而达到控制第一推进剂供应管路116以及第二推进剂供应管路117内的氧化亚氮推进剂的流量；除此之外，为了避免下游压力（音速喷嘴123之后的管路内压力）波动对上游压力（音速喷嘴123之前的管路内压力）产生影响，需要控制音速喷嘴123前后压力比低于临界压力比，使音速喷嘴123处于超临界流动状态。

步骤200：保持冲量控制阀121开启，打开热补偿控制阀131，调节第三热补偿供应管路108中的第二减压器出口处的压力值；具体地，考虑到完成经过所述喷管热端换热组件102换热后的氧化亚氮冷却剂最终依次通过第二热补偿供应管路107和所述第三热补偿供应管路108汇入到推进剂供应管路组件内，一旦氧化亚氮冷却剂汇入到推进剂供应管路组件内速度较大时，会在汇入位置附近产生不稳定气流，甚至会产生氧化亚氮气体逆流现象，不利于推进剂稳定供应，基于此，本申请希望调节位于所述第三热补偿供应管路108上的第二减压器134，进而实现对所述第二减压器134出口处压力值的调节。具体地，在实际的使用过程中，首先保证推进剂供应管路组件为打通的状态，然后打开位于所述第一热补偿供应管路106上的热补偿控制阀131，调节位于所述第三热补偿供应管路108上的第二减压器134，使得第二减压器134出口处压力值稍高于管路汇入位置的压力，使流体的汇入速度处于较低水平。

步骤300：关闭热补偿控制阀131，利用预热电源预热催化室；具体地，本申请中的氧化亚氮推进剂，在被加热到520℃以上时发生分解，在使用催化剂的情况下，氧化亚氮可在250℃分解，为了启动推力器以产生推力，本申请中使用外界电源为催化分解室127进行加热，以达到氧化亚氮推进剂的分解温度。

步骤400：氧化亚氮气体在催化室内持续分解后，关闭预热电源；本申请中氧化亚氮推进剂的分解反应式如下所示：

其中，氧化亚氮推进剂的分解是放热过程，当氧化亚氮推进剂可以持续分解后，便不需要再对催化分解室127进行加热，因此可以关闭预热电源，以免造成不必要的能源浪费。

步骤500：再次打开热补偿控制阀131，氧化亚氮作为冷却剂在喷管128换热器组件处吸收喷管128外壁的热量，在管路冷端换热组件140中将部分热量传递给推进剂供应管路组件，在贮箱冷端换热组件103处将部分热量传递给第一贮水箱113内的水，通过热管115将热量传递给贮箱100，完成贮箱100的热补偿。

在上述实施例中，所述第一导热管112、第二导热管125、第三导热管126以及第四导热管均采用紫铜管。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。