[發明專利]電推進試驗平臺配氣裝置

無效

• 申請號: 200910083030.2
• 申請日: 2009-04-24
• 公開（公告）號: CN101539484A
• 公開（公告）日: 2009-09-23
• 發明（設計）人: 湯海濱;訾振鵬;鐘凌偉
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01M15/02
• 分類號: G01M15/02
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所
• 代理人: 周長琪

技術領域

本發明屬于電推進發動機領域，具體涉及電阻加熱發動機、Arcjet電弧加熱發動機、離子發動機、MPD推力器等電推進發動機試驗中各液、氣管路中氣體的控制。

背景技術

電推進發動機具有比沖高、壽命長、可重復啟動、控制精度高等優點，在航天器姿軌控、深空探測、星際航行等任務中具有廣闊應用前景。電推進技術的應用將有效增加航天器的有效載荷、降低發射成本、提高航天器整體技術水平。因此，通過地面試驗對電推進發動機進行研究正在廣泛開展。

電推進試驗中液體推進劑的供給一般采用氣體擠壓式供給，管路復雜，需要很多元器件對管路中的氣壓進行控制，管路中的氣壓如果不能穩定，將直接影響推進劑的穩定供給，進而影響實驗過程；此外，電推進試驗中使用的有些液體推進劑，如N₂H₄，具有強腐蝕性、強揮發性，操作危險性很高，因此試驗中操作人員應盡量避免過多的接觸試驗管路，以免發生危險。

發明內容

本發明的目的在于提供一種電推進試驗配氣裝置，該電推進試驗平臺配氣裝置主要實現三個功能：一、將電推進試驗中的管路控制元件進行整合，使操作人員在進行操作時能夠在本裝置平臺上對整個試驗裝置的管路進行控制，避免過多的接觸管路；二、能為電推進試驗提供壓強恒定的配氣裝置用于對氣體進行控制操作，能提供壓強恒定的氣體，在電推進試驗中控制氣體對推進劑進行加注增壓、貯箱增壓操作；三、試驗結束后控制氣體通過吹氣管路對管路中殘留的推進劑進行清理。配氣裝置采用不銹鋼管連接各組成部件和外部接頭，并采取密封處理，防止發生泄漏。

本發明的技術方案如下：

電推進試驗平臺配氣裝置主要分為五個部分，分別為主控制管路及四路子控制管路，主管路向四個子管路供氣；四個子管路包括三路推進劑加注吹除控制管路及一路電推進試驗平臺中操縱氣控制管路。

主控制管路由壓力表、集氣管、減壓器閥、手動閥及過濾器組成，其中使用的氣體是高純氮氣，純度99.99％，通過減壓器閥控制輸送給子管路的氣體壓力。

四個子管路中第一、三路子管路功能相同，均用于推進劑加注吹氣控制，通過不同的手動閥門可分別進行加注增壓、貯箱增壓及吹氣增壓操作。

第二路子管路主要負責裝置內操縱氣控制，包括發動機操縱氣和裝置操縱氣，可通過減壓器閥控制氣體壓力，在這路管路中，使用的氣體除了由主管路提供的高純氮氣，還可使用普通氮氣。

第四路子管路也可進行貯箱增壓操作，控制推進劑的供給，同時設有吹除增壓閥。

各進氣管路中均裝有過濾器，可以保證進入管路的氣體的純凈度，避免雜質進入管路，造成堵塞。

裝置中各管路的壓力均可通過壓力表進行監測，試驗中為減壓器閥的調節提供依據。

本發明的優點在于：電推進試驗平臺配氣裝置可通過減壓器閥控制以及壓力表的觀察，能夠實現管路內氣體壓力的精確控制，每一個子管路均可獨立完成液體推進劑供給的精確操作，可單獨工作，也可以多管路同時工作，因此可同時進行三路推進劑加注吹除操作控制，能夠滿足從單組元到三組元的發動機試驗。

在N₂H₄電弧加熱發動機試驗臺上，通過配氣裝置，操作人員可以通過配氣裝置調節管路內的氣壓，完成試驗中的各項操作。由于N₂H₄是劇毒物質，通過配氣裝置進行操作，可以使操作人員盡量避免過多的接觸含有推進劑的管路，避免發生危險。在進行推進劑主管路放液填充時，打開貯箱增壓閥門及貯箱增壓管路增壓閥門，緩慢增壓，檢測貯箱壓力表，采集貯箱增壓傳感器數據，通過調節減壓器閥使貯箱內壓力由0.1MPa緩慢增至0.4MPa，測得的氣體壓力穩定升高。

附圖說明

圖1為本發明配氣裝置原理圖。

圖中：

1.集氣管A?????????2.集氣管B?????????3.集氣管C??????????????4.集氣管D

5.集氣管E?????????6.集氣管F?????????7.減壓器閥A????????????8.減壓器閥B

9.減壓器閥C???????10.減壓器閥D??????11.減壓器閥E???????????12.手動閥A

13.手動閥B????????14.手動閥C????????15.減壓器放氣閥A???????16.加注增壓閥A

17.貯箱增壓閥A????18.吹氣增壓閥A????19.發動機操縱氣進氣閥??20.操縱氣進氣閥