[发明专利]大型步入式载人航天器的常压热试验系统

权利要求书

1.用于载人航天器热循环试验的大型步入式常压热试验系统，包括模拟室、气体处理分系统、加热分系统、制冷分系统、除湿与换气分系统、温度测量分系统与设备控制分系统，模拟室内配置有导轨和试验架车，用于将载人航天器直接推入常压热试验系统；气体处理分系统由多组分布式的气体处理单元构成，通过风机循环保证整个试验空间温度场均匀可控；加热分系统由分散于气体处理单元内的多组电加热器组成，电加热器位于进风口一侧，用于整个试验空间升温；制冷分系统由分散于气体处理单元内的多组液氮喷淋单元组成，液氮喷淋单元位于电加热器与风机之间，用于整个试验空间降温，除湿与换气系统包括液氮吸湿冷板、氮气管道和排风风机，试验前通过长时间氮气置换和液氮吸湿冷板吸附，实现试验空间内部露点温度低于-70℃，整个试验空间降温到最低实现-160℃；温度测量分系统由模拟室内多组空间温度场测温传感器和多组试件测温传感器、标准测温法兰、测量线路和控制器组成，实现试验件温度与模拟室空间温度场测量、监视与存储；设备控制分系统利用上位机与PLC构成，控制电加热器输出功率、液氮喷淋量以及风机运行频率，实现试验空间温度场的控制，其中，模拟室的空间1000m³以上；

模拟室顶部在长度方向均匀分布10组以上的气体处理单元，每组气体处理单元后进风、前出风，模拟室气体从进风口进入气体处理单元，经加热或降温处理后，再由高转速风机加速送出排风口，形成模拟室内的断面循环流场；其中，每组气体处理单元集成1组电加热器、1组液氮喷淋单元和2台离心风机；电加热器采用镍铬合金加热丝作为发热器件，采用多层云母板作为加热丝中间的支撑，加热线使用高温导线与外部电路进行连接；

液氮吸湿冷板分系统由供液储槽、胀板热沉和管路及仪器仪表构成，胀板热沉由不锈钢板水压膨胀制成，表面布置测温传感器，热沉进液管路连接供液储槽，排液管路连接室外放空，排液管路设置远程电控阀，根据热沉表面测温传感器温度情况控制开关。

2.如权利要求1所述的大型步入式常压热试验系统，其中，整个试验空间温度场的均匀性优于2℃。

3.如权利要求1所述的大型步入式常压热试验系统，其中，整个试验空间升温到最高温度达120℃。

4.如权利要求1所述的大型步入式常压热试验系统，其中，离心风机提供40000m³/h的流量，实现模拟室中心区域气体风速不小于0.5m/s，保证模拟室空间内的温度均匀性。