[发明专利]一种火星探测器姿控发动机试验用火星大气成份模拟装置

说明书

本发明涉及一种火星探测器姿控发动机试验用火星大气成份模拟装置，该装置包括依次连接的二氧化碳气体生产组件、二氧化碳气体贮箱及二氧化碳气体供应组件，二氧化碳气体生产组件包括二氧化碳液瓶组、汇流排、液体减压阀、加热器、气体减压阀、供应管路；二氧化碳液瓶组包括多个二氧化碳液瓶，所述多个二氧化碳液瓶并联设置；汇流排包括多个入口和一个出口；多个二氧化碳液瓶的出口与汇流排的多个入口一一对应连通；汇流排的出口通过液体减压阀与加热器的入口相连接；加热器的出口通过供应管路与二氧化碳气体贮箱的入口相连接；气体减压阀设置在供应管路中；该装置能够模拟火星大气环境，解决了火星探测器姿控发动机高模试验的问题。

技术领域

本发明涉及火星探测器姿控发动机试验技术领域，涉及一种大气成份模拟装置。

背景技术

自1964年美国成功发射的飞行器Marine揭开了现代探索火星的序幕以来，美、俄、日、印、欧等国家积极进行火星探测方面的研究，美国作为先进航天强国已多次完成火星表面的探测任务，并取得了一定成就的研究成果。我国在向航天大国逐步发展的道路上，也已取得了“探月工程”及“载人航天工程”等多项研究成果，我国已于2016年正式立项开展火星探测项目研制。

火星探测器进入火星大气环境着陆飞行过程中，由于火星表面存在一定高度的稀薄大气层，稀薄大气会对火星探测器产生一个逆向的阻力，可能对快速移动的姿控发动机点火存在一定的干扰风险，因此需要开展姿控发动机火星大气稀薄来流条件下的高空模拟试验，以验证姿控发动机的性能参数及工作可靠性，从而提高探测器姿控发动机对火星大气环境的适应性。

现有的发动机高空模拟试验系统一般用于液体火箭姿控发动机高空模拟试验，主要包括真空模拟组件、燃气升压降温装置、燃气引射排气装置等基本设施。该高空模拟试验系统只能进行一定飞行高度环境的发动机高模试验研究，试验系统不具备火星稀薄大气环境模拟装置，无法为姿控发动机提供火星大气成份模拟环境，无法进行火星探测器姿控发动机在火星大气环境中点火、短稳态模拟试验。

发明内容

为了进行火星稀薄大气来流条件下姿控发动机高模试验，形成满足要求的火星稀薄大气流场模拟环境，本发明提供一种火星探测器姿控发动机试验用火星大气成份模拟装置。

本发明的技术解决方案如下：

本发明的火星探测器姿控发动机试验用火星大气成份模拟装置，其特殊之处在于：包括依次连接的二氧化碳气体生产组件、二氧化碳气体贮箱及二氧化碳气体供应组件；

所述二氧化碳气体生产组件包括二氧化碳液瓶组、汇流排、液体减压阀、加热器、气体减压阀、第一管路；

所述二氧化碳液瓶组包括多个二氧化碳液瓶，所述多个二氧化碳液瓶并联设置；

所述汇流排包括多个入口和一个出口；

所述多个二氧化碳液瓶的出口与汇流排的多个入口一一对应连通；

所述汇流排的出口通过液体减压阀与加热器的入口相连接；

所述加热器的出口通过第一管路与二氧化碳气体贮箱的入口相连接；

所述气体减压阀设置在第一管路中；

所述二氧化碳气体供应组件包括供应主管路、调压阀组、气动截止阀、集气分配腔及多个供应支管路；

所述供应主管路的入口与二氧化碳气体贮箱的出口连接，所述调压阀组及气动截止阀依次设置在供应主管路上；

所述集气分配腔包括一个入口和与气体分支管路一一对应的多个出口；

所述集气分配腔的入口与供应主管路的出口连接，所述集气分配腔的多个出口与多个供应支管路一一对应连接，所述供应支管路上还设置有节流元件。