卫星用推进剂贮箱和高压气瓶封头制造技术

推进剂贮箱、高压气瓶(简称贮箱、气瓶)是卫星推进分系统的重要核心部件。简要介绍了贮箱、气瓶封头制造的技术概况,并对热冲压工艺方法的选择过程进行了介绍。     

大型超长贮箱立式泄漏检测技术研究

针对新一代运载火箭大型超长贮箱氦质谱泄漏检测的需要,本文提出了立式检漏的工艺方法。针对立式检漏中可能存在的由于高度差及重力因素产生的气体分层问题,本文从理论分析和模拟试验验证两个方面分别开展了深入研究。通过理论和试验的对比表明,大型超长贮箱立式检漏时不会产生明显的氦气分层,由分层造成的漏率测量误差可忽略不计,立式泄漏检测技术具备工程应用的可行性。     

国外单层共底贮箱的检漏

国外较多的运载火箭上，采用二种类型的单层共底贮箱存放Ｎ２Ｏ４（四氧化二氮）、ＵＤＭＨ（偏二甲肼）液体推进剂等。而对共底贮箱气密性泄漏检测，乌克兰＂旋风号一３＂二级共底贮箱采用大型真空罐真空法，法国＂阿里安１＂二级共底贮箱采用德国＂道尼尔公司＂研制的正压差累积法检漏。二种检漏方法的验收泄漏率均在１×１０－５Ｐａ·ｍ３／ｓ左右。     

专利技术

自装卸式气瓶组箱和由其构成的运输车 本发明涉及用于气体存贮运输与销售的自装卸式气瓶组箱和由其构成的运输车。自装卸式气瓶组箱运输车由自装卸式气瓶组箱、液压机构、运输车辆构成，其技术特征是：液压机构安装在运输车辆上，液压动力来源于运输车辆上的动力，通过液压机构的吊钩与自装卸式气瓶组箱的吊钩连接，将气瓶组箱装上运输车辆或从运输车辆上卸下气瓶组箱。本发明气瓶组箱可以不用任何运输工具以外的设备，自己能自行装卸。     

基于AMESim的贮箱增压过程仿真

某挤压式液体火箭发动机推进剂供应系统采取共底贮箱,增压过程中要求严格控制氧化剂箱和燃料贮箱的压差,防止贮箱中隔板破裂发生危险。利用AMESim软件,对该推进剂供应系统增压过程进行动态仿真,并进行系统地面增压试验,仿真结果与试验情况基本吻合。结果表明,在系统增压过程中,隔板压差在设计范围之内,能够保证贮箱安全、可靠工作。     

并联贮箱不平衡输送试验系统的设计

根据伯努利方程建立并联贮箱推进剂输送的数学模型,分析了并联贮箱不平衡输出的主要影响因素在于两路减压阀出口压力偏差和金属膜片贮箱膜片压差散布,提出以水替代有毒推进剂作为试验工质的计算方法。根据理论分析模型设计出并联贮箱不平衡输送试验系统,利用定流量的推进剂输送系统解决金属膜片的翻转压力时刻变化的问题,保证推进剂输送流量的稳定,从而验证了试验系统的可行性,为新一代运载火箭上面级并联贮箱设计提供了试验支撑。     

变质量贮箱类流固耦合系统的振动响应及时频特性分析

研究了变质量贮箱类流固耦合系统的动力学特性。根据虚拟质量法,使用有限单元法构建了变质量贮箱类流固耦合系统的动力学模型,建模过程中着重考虑了质量变化对系统的影响。通过Newmark直接积分法计算出变质量贮箱时变系统的振动响应,分析了不同质量变化率对变质量贮箱系统动力响应的影响,并借助平滑伪Wigner-Ville变换获得变质量贮箱时变系统的动力响应时频谱。结果表明:由于系统质量减少,引起了系统振动频率的增大,并产生一个附加的负阻尼。这个负阻尼的大小与系统的质量变化率成正比。对比不同质量变化率和不同结构阻尼变质量贮箱的动力响应及时频特性,系统的振动频率的范围可以通过系统质量的范围确定,而且当附加负阻尼的作用超过系统结构阻尼的作用时,会使得系统的振动振幅增大,引起系统的不稳定。平滑伪Wigner-Ville变换是处理非平稳信号的一种有效工具。     

液氢温区冷氦增压系统试验研究

针对某型号火箭冷氦增压系统,建设了液氢温区冷氦增压系统试验平台,通过试验得到了冷氦气源压力和温度、冷氦加热器性能、模拟贮箱压力和温度的变化规律.结果表明:低温制冷机组配合高压低温换热贮罐可以真实模拟箭上的冷氦气源;根据对增压过程中贮箱压力的分析表明排气方式可以真实模拟箭上推进剂消耗过程中贮箱压力的变化情况;另外,试验中压力信号器、电磁阀和贮箱工作正常,验证了火箭冷氦增压系统的可靠性.     

液体火箭冷氦增压系统低温试验研究

为研究液体火箭低温氦增压系统中电磁阀与孔板组合方式的增压性能和优化孔板的设计,开展了使用液氢温区的氦气作为增压介质的冷氦增压系统试验,并通过排放液氧模拟火箭贮箱内液氧的消耗.通过分析试验过程中增压氦气流量和贮箱压力的情况,获得了该增压方式对贮箱的增压性能.试验结果表明电磁阀与孔板组合能将贮箱压力维持在设计范围内,是一种简单、可行的液体火箭液氧贮箱增压方案.     

大型高低真空两用电子束焊机的结构设计

大型高低真空电子束焊机是用于焊接通讯卫星钛合金燃料贮箱和气瓶焊缝的专用设备。它是在吸取国内外同类真主电子束焊机优点的基础上确出了新的结构方案而研制成功的。本文重点就该机的基本工作原理、技术性能、真空系统设计计算、结构特点、安装调试、使用结果、发展前景等作以概括介绍。     

高压、小气枕低温贮箱智能增压技术

介绍了一种针对航天地面试验的高压、小气枕低温贮箱智能增压技术.采用多路电磁阀加装合适的节流元件,仿人工智能开关控制技术,具有简明、确切、迅速等人工智能的特点,在高压系统的贮箱压力控制中取得成功,避免了贮箱压力因阀门动作过度而产生超调振荡,从而有效地提高了调节的品质,提高箱压的控制精度与响应速度.     

冷氦直接增压排放推进剂试验系统的研制及性能调试

针对在液氧贮箱内贮存冷氦气并用于增压煤油贮箱排放的技术方案,研制了一套以液氮为冷源,借助换热器冷却常温氦气获得冷氦,继而送入煤油贮箱进行挤压排放的地面模拟试验系统。对该试验系统的主要功能进行了调试,包括流量调控测试,以及最大排液流量、制冷能力和贮箱内部温度分布测量等。结果表明,该试验系统能够安全可靠地模拟箭上冷氦增压系统的工作过程,可用于相关原理性验证试验和机理研究。     

航天器弹性充液贮箱双向流固耦合响应特性数值分析

贮箱是航天器的重要组成部分,就其结构方面来讲,基本特点是结构重量轻、刚度和强度要求高。贮箱本身填充大量液体,同时还需要经历较复杂的力学环境。因此薄壁贮箱的流固耦合问题,特别是动力学问题,一直是航天器的关键问题之一。针对薄壁贮箱的流固耦合问题,建立了弹性充液贮箱模型,采用双向流固耦合方法对考虑流固耦合效应的充液贮箱进行了瞬态响应分析,得到了充液贮箱液体晃动波高以及贮箱结构应力随时间的变化历程。通过改变贮箱的材料、厚度以及箱内液体的充液比,研究了箱体柔性对液体晃动及结构受力特性的影响。结果表明:适当增加箱体材料的柔性,即通过减小材料的杨氏模量、密度和厚度,可以有效抑制贮箱内液体晃动;增大箱体的厚度或者减小材料的杨氏模量和密度,箱体受到的应力均减小;改变箱内液体的充液比,可以发现,随着箱内液体充液比的增加,液体晃动幅度减小,箱体受到的应力增大。     

隔膜贮箱电子束焊接技术研究

隔膜贮箱是一种空间系统应用较广泛的液体推进剂贮箱.在橡胶隔膜贮箱的研制中,通过对焊接过程中隔膜受热状态分析,优化选择了电子束焊接规范参数;采用了特殊焊接工艺方法,较好地控制了橡胶隔膜在焊接过程中的受热温度,通过直接测温方法测定,橡胶隔膜在焊接过程中受热的峰值温度和停留时间能够满足隔膜材料的要求.     

火箭推进剂贮箱低温性能试验压力控制方法研究

为解决以往贮箱低温综合性能试验中压力控制精度不高的问题,通过研究贮箱低温综合性能试验中介质变化情况,根据现有试验条件,提出一种贮箱低温综合性能试验高精度压力控制方法,通过多次试验应用,达到了消除贮箱低温综合性能试验过程中由于低温介质的蒸发和冷凝引起的压力波动的效果,从而有效地提高了贮箱低温综合性能试验压力控制精度。     

质检总局抽检太阳能热水器7批次不合裕

近日，国家质检总局第三季度产品质量抽查结果公布，在针对太阳能热水系统产品的抽检中，共有7批次产品不合格，涉及到外观、贮热水箱、热性能、能效等级项目。     

带搅拌器ZBO低温贮箱长期在轨存储非稳态分析

针对带搅拌器ZBO低温贮箱在轨工作过程,采用计算流体动力学软件FLUENT对液氢贮箱进行非稳态模拟分析,获得了贮箱内流体的两相流特性以及压力变化规律。低温贮箱的物理模型为贮箱顶部和底部为椭球形,中间为柱段,贮箱顶部换热器连接低温热管,底部采用喷射泵装置。计算结果表明,随着贮箱外部热量的不断导入,贮箱底部和顶部都出现了气泡,并且逐渐增大,流体最高温度和压力不断上升,增压运行至设定值(运行约80 h)后开启喷射泵和低温制冷机,气泡体积均缩小,流体最高温度和压力明显降低(运行约20 min)。     

致密化液甲烷/液氧作为推进燃料性能评价分析

为深入论证致密化低温推进剂带来的收益,系统性地分析了致密化液甲烷/液氧作为推进燃料的综合性能.构建了推进剂贮箱漏热、温升、增压压力、壁厚的动态热力模型,针对不同尺寸的液甲烷/液氧贮箱组合,分析了致密化液甲烷/液氧对燃料停放温升、发动机推力提升、贮箱增压压力降低、贮箱质量减轻的影响.并提出了致密化液甲烷/液氧过冷程度匹配...     

有限元分析技术在贮箱结构优化设计中的应用

把有限元分析的技术应用到贮箱的设计中,建立了贮箱有限元模型,并对现有的一个贮箱为例进行结构优化.其中进行了材料非线性分析,得出贮箱各个压力下的应力和变形量,为加工和装配提供可靠的数据,从而使其质量得到减轻,以提高发射有效载荷.     

低温贮箱聚氨酯泡沫塑料分层绝热模型与机理分析

讨论和建立了低温贮箱的聚氨酯泡沫塑料低温分层绝热模型，在机理分析的基础上给出了分层绝热的最佳层数计算公式。所提出的最佳层数与实验结果完全吻合，为低温贮箱的绝热施工提出了新工艺。