溫度對貯箱增壓系統(tǒng)的影響分析

穆朋剛,童 飛,蒲光榮,馬 鍵

（西安航天動力研究所，陜西西安710100）

0 引言

貯箱增壓系統(tǒng)是液體火箭推進(jìn)系統(tǒng)的重要組成部分，用于貯箱增壓，以實現(xiàn)推進(jìn)劑按照一定壓力和流量對發(fā)動機的持續(xù)供應(yīng)[1-5]。采用高壓氣瓶貯氣、減壓系統(tǒng)減壓供氣的方法是上面級及姿軌控發(fā)動機常用的增壓方式[6-8]，尤其在高空，環(huán)境溫度與地面差異較大，而溫度直接影響著增壓系統(tǒng)工作特性，會使貯箱及發(fā)動機的可靠性降低。因此，對貯箱增壓系統(tǒng)在不同溫度環(huán)境條件下的壓力特性進(jìn)行研究顯得十分必要。本文以某火箭推進(jìn)系統(tǒng)的增壓系統(tǒng)為研究對象，開展溫度參數(shù)對增壓系統(tǒng)的壓力特性影響的試驗研究，分析從室溫至-50℃低溫環(huán)境的系統(tǒng)壓力參數(shù)變化情況以及對系統(tǒng)提出適應(yīng)性改進(jìn)。試驗結(jié)論可為同類增壓系統(tǒng)設(shè)計及分析提供參考。

1 貯箱增壓系統(tǒng)原理

某貯箱增壓系統(tǒng)由氣瓶、高壓自鎖閥、緩沖閥、減壓閥、穩(wěn)壓閥、安全閥、泄壓閥、止回閥、貯箱止回閥等組件組成，系統(tǒng)組成圖見圖1，額定工況條件下系統(tǒng)各處的壓力見表1。

圖1 增壓系統(tǒng)組成圖Fig.1 Configuration diagram of tank pressurization system

貯箱增壓系統(tǒng)工作原理為：根據(jù)控制時序打開高壓自鎖閥，氣瓶內(nèi)的高壓氣體流經(jīng)緩沖閥，然后通過減壓閥和穩(wěn)壓閥兩級減壓，并經(jīng)多通分成兩路，一路通過止回閥和貯箱止回閥進(jìn)行三級減壓后對燃料貯箱增壓，另一路通過止回閥和貯箱止回閥進(jìn)行三級減壓后對氧化劑貯箱增壓。減壓閥和穩(wěn)壓閥均自帶安全閥，在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時自帶安全閥會自動打開放氣。……