動力系統試驗臺充氣系統優化設計

宋晶晶，郭　敬，王海峰，劉瑞敏

（北京航天試驗技術研究所，北京100074）

動力系統試驗臺充氣系統優化設計

宋晶晶，郭敬，王海峰，劉瑞敏

（北京航天試驗技術研究所，北京100074）

某試驗臺承擔了多項運載火箭動力系統的試驗任務，試驗前需要對箭上氣瓶進行充氣。由于箭上所帶氣瓶個數較多，充氣壓力較高，充氣所需時間較長，操作人員工作量較大。同時，滿足總體單位充氣速率要求的難度較大。為了解決以上難題，借助AMESim軟件對地面工藝系統進行仿真，獲得箭上氣瓶充氣流量及地面氣源壓力的變化情況。根據仿真結果進行優化設計，通過在試驗系統上增設孔板和增加數顯二次儀表等針對性措施，實現了箭上氣瓶充氣速率在線調節的功能。對氣瓶充氣流程進行優化，充氣氣源采取高、低壓切換逐瓶供應的方式。經動力系統試驗考核，驗證了系統優化設計的有效性。

動力系統試驗；充氣；系統優化

0　引言

動力系統試驗臺承擔了多項運載火箭動力系統試驗任務，試驗前需要對箭上氣瓶進行充氣。由于箭上所帶氣瓶個數較多，充氣壓力較高，因此，箭上氣瓶充氣所需時間較長。如：某助推模塊共有30個容積60 L的箭上增壓氣瓶，充氣壓力35 MPa，發動機有4個容積22 L的氮、氦氣瓶，充氣壓力23 MPa。試驗前氣瓶需連續充氣約10 h，操作人員工作量很大。不同人員操作，充氣速率的控制有所差異，且充氣初始階段氣瓶背壓較小，容易出現充氣速率過快現象。隨著氣瓶壓力升高，背壓逐漸變大，充氣速率變慢，導致充氣時間過長。……