[发明专利]电推进试验平台配气装置

说明书

技术领域

本发明属于电推进发动机领域，具体涉及电阻加热发动机、Arcjet电弧加热发动机、离子发动机、MPD推力器等电推进发动机试验中各液、气管路中气体的控制。

背景技术

电推进发动机具有比冲高、寿命长、可重复启动、控制精度高等优点，在航天器姿轨控、深空探测、星际航行等任务中具有广阔应用前景。电推进技术的应用将有效增加航天器的有效载荷、降低发射成本、提高航天器整体技术水平。因此，通过地面试验对电推进发动机进行研究正在广泛开展。

电推进试验中液体推进剂的供给一般采用气体挤压式供给，管路复杂，需要很多元器件对管路中的气压进行控制，管路中的气压如果不能稳定，将直接影响推进剂的稳定供给，进而影响实验过程；此外，电推进试验中使用的有些液体推进剂，如N₂H₄，具有强腐蚀性、强挥发性，操作危险性很高，因此试验中操作人员应尽量避免过多的接触试验管路，以免发生危险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电推进试验配气装置，该电推进试验平台配气装置主要实现三个功能：一、将电推进试验中的管路控制元件进行整合，使操作人员在进行操作时能够在本装置平台上对整个试验装置的管路进行控制，避免过多的接触管路；二、能为电推进试验提供压强恒定的配气装置用于对气体进行控制操作，能提供压强恒定的气体，在电推进试验中控制气体对推进剂进行加注增压、贮箱增压操作；三、试验结束后控制气体通过吹气管路对管路中残留的推进剂进行清理。配气装置采用不锈钢管连接各组成部件和外部接头，并采取密封处理，防止发生泄漏。

本发明的技术方案如下：

电推进试验平台配气装置主要分为五个部分，分别为主控制管路及四路子控制管路，主管路向四个子管路供气；四个子管路包括三路推进剂加注吹除控制管路及一路电推进试验平台中操纵气控制管路。

主控制管路由压力表、集气管、减压器阀、手动阀及过滤器组成，其中使用的气体是高纯氮气，纯度99.99％，通过减压器阀控制输送给子管路的气体压力。

四个子管路中第一、三路子管路功能相同，均用于推进剂加注吹气控制，通过不同的手动阀门可分别进行加注增压、贮箱增压及吹气增压操作。

第二路子管路主要负责装置内操纵气控制，包括发动机操纵气和装置操纵气，可通过减压器阀控制气体压力，在这路管路中，使用的气体除了由主管路提供的高纯氮气，还可使用普通氮气。

第四路子管路也可进行贮箱增压操作，控制推进剂的供给，同时设有吹除增压阀。

各进气管路中均装有过滤器，可以保证进入管路的气体的纯净度，避免杂质进入管路，造成堵塞。

装置中各管路的压力均可通过压力表进行监测，试验中为减压器阀的调节提供依据。

本发明的优点在于：电推进试验平台配气装置可通过减压器阀控制以及压力表的观察，能够实现管路内气体压力的精确控制，每一个子管路均可独立完成液体推进剂供给的精确操作，可单独工作，也可以多管路同时工作，因此可同时进行三路推进剂加注吹除操作控制，能够满足从单组元到三组元的发动机试验。

在N₂H₄电弧加热发动机试验台上，通过配气装置，操作人员可以通过配气装置调节管路内的气压，完成试验中的各项操作。由于N₂H₄是剧毒物质，通过配气装置进行操作，可以使操作人员尽量避免过多的接触含有推进剂的管路，避免发生危险。在进行推进剂主管路放液填充时，打开贮箱增压阀门及贮箱增压管路增压阀门，缓慢增压，检测贮箱压力表，采集贮箱增压传感器数据，通过调节减压器阀使贮箱内压力由0.1MPa缓慢增至0.4MPa，测得的气体压力稳定升高。

附图说明

图1为本发明配气装置原理图。

图中：

1.集气管A         2.集气管B         3.集气管C              4.集气管D

5.集气管E         6.集气管F         7.减压器阀A            8.减压器阀B

9.减压器阀C       10.减压器阀D      11.减压器阀E           12.手动阀A

13.手动阀B        14.手动阀C        15.减压器放气阀A       16.加注增压阀A

17.贮箱增压阀A    18.吹气增压阀A    19.发动机操纵气进气阀  20.操纵气进气阀