含金属膜片贮箱推进系统的气密测试结构及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种含金属膜片贮箱推进系统的气密测试结构及方法，所述方法为：对推进系统高压区气瓶和减压阀前充气，气体经系统减压阀进入下游低压区，通过第二工装，将减压阀、减压出口气体与下游贮箱隔离，而后将减压阀出来的气体单独引入测试台；气体从测试台同时进入发动机前、贮箱气腔以及贮箱液腔。充气至P2压力保持不变后，进行低压区气密检查；继续充气，过程中P2压力在系统减压阀锁闭作用下保持不变，继续充气至P1压力达到气瓶工作压力后进行高压区气密检查，最终完成系统气密测试。本发明专利技术能够同时向发动机前、贮箱气腔、以及贮箱液腔通入气体，避免了因不同时通气导致的进气速率控制不好，使得膜片位移的风险。使得膜片位移的风险。使得膜片位移的风险。

【技术实现步骤摘要】
含金属膜片贮箱推进系统的气密测试结构及方法


[0001]本专利技术涉及，具体地，涉及一种含金属膜片贮箱推进系统的气密测试结构及方法，尤其地，涉及一种含金属膜片贮箱的单组元恒压挤压式推进系统的气密测试结构及方法。

技术介绍

[0002]金属膜片贮箱具备与推进剂相容性好、可预包装长期贮存、工作过程有序排放等优点，已广泛运用于各种推进系统中。其中含金属膜片贮箱的单组元恒压挤压式推进系统广泛运用于运载火箭、卫星、飞船、探测器及导弹武器的推进系统中。此类推进系统一般由气体供应系统(包括气瓶、充气阀、电爆阀、减压阀、安全阀)、推进剂贮存系统(金属膜片贮箱+加注阀+破裂膜片)、推力输出系统(推力器)及信号采集传输系统(电缆、压力传感器)组成。
[0003]推进系统本质上是一种气液传输系统，其常见的故障模式为“漏”，推进系统的密封性测试是一项重要测试，尤其对于有长期在轨工作和长期预包装贮存需求的推进系统。因此，在推进系统地面测试时要尽可能覆盖系统工作压力，提前发现和消除系统泄漏故障。含金属膜片贮箱的单组元恒压挤压式推进系统通常采用的气密测试方法有以下2种：
[0004]1)方法1
[0005]对系统气瓶和减压阀前充气，气体经减压阀后进入贮箱气腔，同时从贮箱气腔测试口将气体引入气密台，再从气密台分2路同时进入贮箱液腔和发动机前。充气至减压阀锁闭后(记录锁闭压力值)进行低压区气密检查；之后继续充气，过程中低压区在减压阀锁闭作用下保持压力不变；充气至气瓶工作压力后进行高压区气密检查。
[0006]该方法可以一次充气完成系统低压区和高压区气密检查，并利用系统减压阀，实现低压区充气至减压阀锁闭压力，覆盖系统实际工况。但该方法系统减压阀出来的气体先进入了贮箱气腔、再流经气密台进入贮箱液腔和发动机前，不能保证贮箱气腔和液腔同时进气。存在因进气速率控制不好从而导致贮箱金属膜片上下游压力不平衡，引起膜片位移的风险。该方法在以往的测试过程中，也多次出现了膜片金属膜片气液路存在压差，导致膜片发生位移状态异常，影响贮箱正常使用，更换贮箱的问题。
[0007]2)方法2
[0008]为了解决方法1不能保证贮箱气腔和液腔同时进气，多次出现膜片发生位移状态异常的问题。方法2采用了分步气密法：
[0009]a)步骤：将推进系统减压阀出口管路与贮箱气腔断开，将推进系统减压阀出口管路连接到气密台低压区，对系统气瓶和减压阀前充气，气体经减压阀后进入气密台低压区。充气至减压阀锁闭后(记录锁闭压力值)进行减压阀出口管路气密检查；之后继续充气，过程中低压区在减压阀锁闭作用下保持压力不变；充气至气瓶工作压力后进行高压区气密检查，此过程中，由于出口管路与贮箱气腔断开，因此贮箱及贮箱后段部分均还未进行气密检测。
[0010]b)步骤：对贮箱及贮箱后段部分进行气密检测：
[0011]将推进系统减压阀出口管路与贮箱气腔正常连接，同时对减压阀前、贮箱气腔、贮箱液腔、发动机前充气，至a)步骤所记录的减压阀锁闭压力记录值后，进行推进系统低压区气密检查。
[0012]该方法对高压区和低压区分别进行气密测试，且低压气密时贮箱气腔和液腔同时进气，保证膜片上下游压力平衡，避免了膜片发生位移的问题。但该方法分2次充气，且在b)对贮箱及贮箱后段部分进行气密检测的过程中，没有利用系统减压阀自身锁闭实现低压区气密检查，仅仅是参照a)步骤的记录值确定b)步骤的充气压力，此过程中，可能存在人工记录误差，或b)步骤充压误差等缺陷。
[0013]若出现以上任一种误差，可能会导致b)步骤的充气压力与减压阀实际锁闭压力产生偏差。
[0014]若低压区气密压力达不到锁闭压力，低压区气密压力达不到锁闭压力则测试不覆盖；若超过锁闭压力则容易引起减压阀过载，对低压充气压力控制精度要求较高。因此，方法2的测试可靠性不高。

技术实现思路

[0015]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种含金属膜片贮箱推进系统的气密测试结构及方法。
[0016]根据本专利技术提供的一种含金属膜片贮箱推进系统的气密测试结构，
[0017]所述含金属膜片贮箱推进系统为含金属膜片贮箱的单组元恒压挤压式推进系统气密测试；
[0018]所述含金属膜片贮箱推进系统的气密测试结构包括第一测试口、第二测试口、第三测试口、第四测试口、第五测试口、气密测试台装置以及推进系统；
[0019]所述气密测试台装置包括高压供气组件、低压气密组件；
[0020]所述第一测试口设置在推进系统所具有的充气阀的入口；
[0021]所述第二测试口设置在推进系统所具有推进系统所具有的电爆阀与减压阀之间；
[0022]所述第一测试口、第二测试口均与所述高压供气组件连接；
[0023]所述第三测试口、第四测试口依次设置在推进系统所具有推进系统所具有的减压阀与含金属膜片的贮箱之间；
[0024]所述第五测试口设置在推进系统所具有推进系统所具有的隔离膜片与发动机之间；
[0025]所述第三测试口、第四测试口、第五测试口以及金属膜片贮箱所具有的加注口均与所述低压气密组件连接。
[0026]优选的，所述第二测试口通过第一工装与所述推进系统连接。
[0027]优选的，所述第三测试口通过第二工装与所述推进系统连接。
[0028]优选的，所述第四测试口通过第三工装与所述推进系统连接。
[0029]优选的，所述第五测试口通过第四工装与所述推进系统连接。
[0030]优选的，所述高压供气组件包括高压气源、第一阀门、第一测压件；
[0031]所述高压气源通过第一阀门分别与所述第一测试口、第二测试口连接；
[0032]所述第一测压件用于测量所述第一阀门后端的压力。
[0033]优选的，低压气密组件包括气密测试台低压模块、第二阀门以及第二测压件；
[0034]所述气密测试台低压模块包括一个入、三个出口、以及一个排气口；
[0035]所述气密测试台低压模块的入口与所述第三测试口连接，三个出口分别与所述第四测试口、加注口、第五测试口连接，排气口通过第二阀门与外界连接；
[0036]所述第二测压件用于测量排气口处的气体压力。
[0037]优选的，第一工装为三通、第二工装为三通阀、第三工装为三通、第四工装为三通。
[0038]根据本专利技术提供的一种含金属膜片贮箱推进系统的气密测试结构，采用所述的含金属膜片贮箱推进系统的气密测试结构，还包括如下步骤：
[0039]步骤S1、将第一测试口、第二测试口通过管道与气密测试台装置所具有的高压供气组件出口连接；
[0040]步骤S2、将第三测试口与气密测试台低压模块连接，再将气密测试台低压模块分别与第四测试口、加注口、第五测试口连接；
[0041]步骤S3，打开第一阀门，气体进入推进系统所具有的气瓶和减压阀，通过减压阀后第三测试口进入密测试台低压模块，从密测试台低压模块同时进入推进系统所具有的发动机前、贮箱本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含金属膜片贮箱推进系统的气密测试结构，其特征在于，所述含金属膜片贮箱推进系统为含金属膜片贮箱的单组元恒压挤压式推进系统气密测试；所述含金属膜片贮箱推进系统的气密测试结构包括第一测试口(3)、第二测试口(4)、第三测试口(5)、第四测试口(6)、第五测试口(7)、气密测试台装置以及推进系统(200)；所述气密测试台装置包括高压供气组件(1)、低压气密组件(2)；所述第一测试口(3)设置在推进系统(200)所具有的充气阀(101)的入口；所述第二测试口(4)设置在推进系统(200)所具有推进系统(200)所具有的电爆阀(102)与减压阀(103)之间；所述第一测试口(3)、第二测试口(4)均与所述高压供气组件(1)连接；所述第三测试口(5)、第四测试口(6)依次设置在推进系统(200)所具有推进系统(200)所具有的减压阀(103)与含金属膜片的贮箱(107)之间；所述第五测试口(7)设置在推进系统(200)所具有推进系统(200)所具有的隔离膜片(104)与发动机(105)之间；所述第三测试口(5)、第四测试口(6)、第五测试口(7)以及金属膜片贮箱所具有的加注口(106)均与所述低压气密组件(2)连接。2.根据权利要求1所述的含金属膜片贮箱推进系统的气密测试结构，其特征在于，所述第二测试口(4)通过第一工装与所述推进系统连接。3.根据权利要求1所述的含金属膜片贮箱推进系统的气密测试结构，其特征在于，所述第三测试口(5)通过第二工装与所述推进系统连接。4.根据权利要求1所述的含金属膜片贮箱推进系统的气密测试结构，其特征在于，所述第四测试口(6)通过第三工装与所述推进系统连接。5.根据权利要求1所述的含金属膜片贮箱推进系统的气密测试结构，其特征在于，所述第五测试口(7)通过第四工装与所述推进系统连接。6.根据权利要求1所述的含金属膜片贮箱推进系统的气密测试结构，其特征在于，所述高压供气组件(1)包括高压气源(11)、第一阀门(12)、第一测压件(13)；所述高压气源(11)通过第一阀门(12)分别与所述第一测试口(3)、第二测试口(4)连接；所述第一测压件(13)用于测量所述第一阀门(12)后端的压力。7.根据权利要求1所述的含金属膜片贮箱推进系统的气密测试...

【专利技术属性】
技术研发人员：王新新，龚全鑫，熊森，李星，陆舒，刘嘉兴，乐欢，
申请(专利权)人：上海空间推进研究所，
类型：发明
国别省市：