基于热真空环境模拟试验技术的信号电缆热防护方案研究

热真空环境模拟试验是在地面上模拟飞行中施加在飞行器表面热载荷的一种方式,为了模拟"高真空"和"高热流"环境,利用石英灯阵作为热源,基于热学理论分析和计算,设计并实现了一套热真空环境模拟试验及测控系统方案。航天器电缆热量过高会造成电缆损坏,影响整星安全,利用热真空环境模拟系统设计并进行了真空环境下的信号电缆隔热材料包覆方案考核试验,对热防护方案进行了试验验证,并得出了满足温控要求的热防护方案。试验结果证明,镀铝薄膜隔热层的热防护效果较好,能够满足航天器对信号电缆的热防护需求。同时,该热真空环境模拟试验系统也为热防护方案的试验验证提供了必要的技术手段。

浴油调温型真空热模拟器热特性研究

通过传热分析,建立浴油调温型热真空模拟器各环节的换热模型。在已建立的换热子模型基础上运用稳态增进的方法,将各环节进行迭代联动,得出试验试件在整体试验操作作用下的温度响应曲线。根据试件的温度响应曲线,提出适当油温预判值策略,优化控温操作。该控温策略通过验证,具有明显缩短试验中温度响应时间的效果。

一种热真空试验设备期间核查方案及应用

目前,真空计量标准装置和温度试验箱的期间核查方法比较成熟,但针对热真空环境模拟设备期间核查的方案未见报道。为了保证热真空环境模拟试验设备检定或校准状态的置信度,首先,参考实验室间对比方法、电离真空计的校准方法和温度试验设备检验方法,提出了一种热真空环境模拟设备期间核查方案;其次,在热真空环境设备中测量真空示值和温度示值,再计算其不确定度;最后,通过En值判断法对结果进行评价,结果表明该期间核查方案科学有效,为实验室质量控制提供了参考。

NASA液氧甲烷集成推进系统热真空试验

为降低液氧/甲烷空间推进系统未来应用的技术风险,NASA先后实施了多个研究计划,持续不断地提升液氧/甲烷空间推进技术的成熟度水平。低温推进系统集成试验平台(ICPTA)顺利在梅溪试验站空间推进热真空舱内完成一系列热真空模拟环境下的集成热试车,标志着NASA液氧/甲烷轨姿控一体化推进技术已经具备了在轨飞行验证试验的条件。介绍了ICPTA的研制背景,采用的液氧/甲烷轨姿控一体化推进系统的构成、冷氦加温增压方案和供应管路热控方案。重点讨论了ICPTA热真空模拟试验的具体情况,以及变推力主发动机、姿控动力系统和COP点火系统等核心组件的设计方案、涉及的主要技术问题与试验结果,其成果对于未来星球着陆器的先进低温推进系统的研制具有重要参考价值。

KFTA太阳模拟器研制

KFTA太阳模拟器是一台光线水平入射的离轴准直型太阳模拟器,其离轴角为25°、辐照面的直径为600mm。在太阳模拟器的研制中,采用了具有一定技术难度和风险的氙灯水平点燃技术方案。文章从方案设计、系统设计、关键技术及其调试试验等方面,介绍和分析了KFTA太阳模拟器的设计计算方法。KFTA太阳模拟器的成功研制对于建造大型太阳模拟器具有参考价值。

辐射式热流测量系统及其应用

根据某型号发动机进行的地面模拟热真空环境试验要求,建立了热真空环境模拟系统,在分析热流测量原理的基础上,应用一套辐射式热流测量系统对试验时发动机周围的热流进行测量。着重介绍系统组成及工作原理,热流测量传感器的标定方法。通过热辐射装置热流分布的计算和实际测量结果对比,验证了热流测量系统获取数据真实。

气氧/煤油发动机电点火技术研究

根据姿控发动机小结构、多脉冲、快响应的工作特点,研制了国内创新的150 N姿控发动机电脉冲点火技术,为无毒、无污染、高性能、低成本的气氧/煤油非自燃推进剂发动机奠定了基础。给出了航天电脉冲点火器的参数、设计方案和工作原理。地面和模拟真空环境热试车结果表明,气氧/煤油发动机采用电脉冲点火技术方案可行,地面及高空环境中均能可靠点火。150 N气氧/煤油发动机真空比冲可达2 800 N.s/kg,脉冲工作次数大于3 000次,并有较强的脉冲工作潜力。电磁兼容性试验显示,电脉冲点火发动机与箭上控制系统具有较好的电磁兼容性。