低温推进剂在轨贮存与管理技术研究

低温推进剂由于其比冲高、无毒无污染,是载人和深空探测的首选推进剂。为解决空间恶劣的热环境和微重力环境下推进剂大量蒸发损耗及推进剂的气液两相混合等问题,以低温推进剂的在轨贮存与管理技术为研究对象,给出低温推进剂绝热的贮存方案和微重力气液分离的管理方案。并对其中的适用中短期任务的方案进行日蒸发率等指标核算,然后对方案中的热力学参数变化对系统方案中的蒸发量控制等影响进行讨论。最终给出针对载人登月等短期项目的低温推进剂在轨贮存与管理的推荐方案。

变密度多层低温绝热结构的性能比较与分析

为探究航天低温领域的轻质高效绝热技术,探究能够满足重量和绝热性能要求的变密度多层绝热结构,本文总结归纳了两种变密度多层绝热结构类型,利用逐层传热模型对两类变密度多层绝热结构的热流密度、层间温度分布特性进行仿真,并与定密度多层绝热结构进行对比分析。结果表明,重量保持不变时,采用减小低密度区间隔物相对密度、增大间隔物厚度的变密度多层绝热结构,热流密度较定密度多层绝热结构显著降低,是一种适用于低温液体贮存的轻量化、性能优良的低温绝热技术。本文的研究厘清了体现重量和绝热性能优势的变密度多层绝热结构,为今后开展变密度多层绝热结构优化的相关研究提供参考。