本发明专利技术公开了一种电推进试验平台配气装置，主要分为五个部分，分别为主控制管路及四路子控制管路，主管路向四个子管路供气；四个子管路包括三路推进剂加注吹除控制管路及一路电推进试验平台中操纵气控制管路。主控制管路通过减压器阀控制输送给子管路的气体压力。四个子管路中第一、三路子管路功能相同，均用于推进剂加注吹气控制，通过不同的手动阀门可分别进行加注增压、贮箱增压及吹气增压操作。第二路子管路主要负责装置内操纵气控制，包括发动机操纵气和装置操纵气。第四路子管路也可进行贮箱增压操作，控制推进剂的供给，同时设有吹除增压阀。本发明专利技术可通过减压器阀控制以及压力表的观察，能够实现管路内气体压力的精确控制。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电推进发动机领域，具体涉及电阻加热发动机、Arcjet电弧加热发动机、离子 发动机、MPD推力器等电推进发动机试验中各液、气管路中气体的控制。
技术介绍
电推进发动机具有比冲高、寿命长、可重复启动、控制精度高等优点，在航天器姿轨控、 深空探测、星际航行等任务中具有广阔应用前景。电推进技术的应用将有效增加航天器的有 效载荷、降低发射成本、提高航天器整体技术水平。因此，通过地面试验对电推进发动机进 行研究正在广泛开展。电推进试验中液体推进剂的供给一般采用气体挤压式供给，管路复杂，需要很多元器件 对管路中的气压进行控制，管路中的气压如果不能稳定，将直接影响推进剂的稳定供给，进 而影响实验过程；此外，电推进试验中使用的有些液体推进剂，如N2H^具有强腐蚀性、强 挥发性，操作危险性很高，因此试验中操作人员应尽量避免过多的接触试验管路，以免发生危险。专利技术 内 容本专利技术的目的在于提供一种电推进试验配气装置，该电推进试验平台配气装置主要实现 三个功能 一、将电推进试验中的管路控制元件进行整合，使操作人员在进行操作时能够在本装置平台上对整个试验装置的管路进行控制，避免过多的接触管路；二、能为电推进试验提供压强恒定的配气装置用于对气体进行控制操作，能提供压强恒定的气体，在电推进试验中控制气体对推进剂进行加注增压、贮箱增压操作；三、试验结束后控制气体通过吹气管路 对管路中残留的推进剂进行清理。配气装置釆用不锈钢管连接各组成部件和外部接头，并采 取密封处理，防止发生泄漏。本专利技术的技术方案如下电推进试验平台配气装置主要分为五个部分，分别为主控制管路及四路子控制管路，主管路向四个子管路供气；四个子管路包括三路推进剂加注吹除控制管路及一路电推进试验平台中操纵气控制管路。主控制管路由压力表、集气管、减压器阀、手动阀及过滤器组成，其中使用的气体是高纯氮气，纯度99.99%,通过减压器阀控制输送给子管路的气体压力。四个子管路中第一、三路子管路功能相同，均用于推进剂加注吹气控制，通过不同的手动阀门可分别进行加注增压、贮箱增压及吹气增压操作。第二路子管路主要负责装置内操纵气控制，包括发动机操纵气和装置操纵气，可通过减 压器阀控制气体压力，在这路管路中，使用的气体除了由主管路提供的高纯氮气，还可使用 普通氮气。第四路子管路也可进行贮箱增压操作，控制推进剂的供给，同时设有吹除增压阀。 各进气管路中均装有过滤器，可以保证进入管路的气体的纯净度，避免杂质进入管路， 造成堵塞。装置中各管路的压力均可通过压力表进行监测，试验中为减压器阀的调节提供依据。 本专利技术的优点在于电推进试验平台配气装置可通过减压器阀控制以及压力表的观察， 能够实现管路内气体压力的精确控制，每一个子管路均可独立完成液体推进剂供给的精确操 作，可单独工作，也可以多管路同时工作，因此可同时进行三路推进剂加注吹除操作控制， 能够满足从单组元到三组元的发动机试验。在N2H4电弧加热发动机试验台上，通过配气装置，操作人员可以通过配气装置调节管 路内的气压，完成试验中的各项操作。由于N2H4是剧毒物质，通过配气装置进行操作，可 以使操作人员尽量避免过多的接触含有推进剂的管路，避免发生危险。在进行推进剂主管路 放液填充时，打开贮箱增压阀门及贮箱增压管路增压阀门，缓慢增压，检测贮箱压力表，采 集贮箱增压传感器数据，通过调节减压器阀使贮箱内压力由0.1MPa缓慢增至0.4MPa，测 得的气体压力稳定升高。附图说明图l为本专利技术配气装置原理图。图中l.集气管A2.集气管B3.集气管C4.集气管D5.集气管E6.集气管F7.减压器阀A8.减压器阀B9.减压器阀CIO.减压器阀Dll.减压器阀E12.手动阀A13.手动阀B14.手动阀C15.减压器放气阀A16.加注增压阀A17.贮箱增压阀A18.吹气增压阀A19.发动机操纵气进气阀20.操纵气进气阀21.吹气增压阀B22.贮箱增压阀B23.加注增压阀B24.减压器放气阀B25.减压器放气阀C26.肥箱增压阀C27.吹除增压阀28.发动机操纵气放气阀29.操纵气放气阀30.加注压力表A31.肥箱压力表A32.集气管B压力表33.吹气压力表A34.发动机操纵气压力表35.气源总表36.操纵气压力表37.吹气压力表B38.集气管D压力表39.贮箱压力表BAO.加注压力表B41.集气管E压力表42.贮箱压力表C43.吹除压力表 M.过滤器A 47.过滤器D 48.过滤器E 51.IC箱管路连接头A 53.发动机操纵气管路连接头 56.贮箱管路连接头B45.过滤器B 49.过滤器F52.吹气管路连接头A 54.操纵气管路连接头 57.加注管路连接头B55.吹气管路连接头B 58.贮箱管路连接头C46.过滤器C 50.加注管路连接头A59.吹除管路连接头 具体实施例方式本专利技术一种电推进试验平台配气装置，包括主控制管路和四个子控制管路，主要部件包 括集气管、压力表、减压器阀、过滤器、手动阀和不锈钢管。如图1所示，主控制管路是本专利技术的关键，它主要接收高压气源提供的髙纯氮气并通过 四个送气管路向子控制管路送气，通过这四个送气管路将整个装置分为四个独立的工作单元， 从而可实现从单组元到三组元电推进试验的气路控制。手动阀B13控制高纯氮气进入，高纯氮气通过过滤器B45首先进入集气管A1，集气管 Al为一近似圆柱体，直径为50mm，长度为200mm，厚度为2mm,能够承受高压，可 通过气源总表35观察集气管A1内的压力， 一般需要达到10MPa，集气管Al接有四个不 锈钢管分别连接四路子管路，不锈钢选用巾6xlmm，主要从三个方面考虑根据试验中气 体的流量、气体压强，计算所需管路的内径、壁厚，选用内径为4mm，壁厚为lmm的不 锈钢管能够达到要求；试验所需的气体推进剂跟不锈钢管不会发生反应，管路不会污染气体 推进剂；这种尺寸的不锈钢管容易弯曲，有利于管路的布置。压力达到要求之后，可通过四个不锈钢管上的减压器阀A7、减压器阀DIO、减压器阀 E11及手动阀C14分别向子装置供气，并由过滤器A44、过滤器C46、过滤器D47和过滤 器E48对气体进行过滤，气体到达集气管B2、集气管C3、集气管D4和集气管E5。当试 验结束后可通过手动阀A12进行放气泄压，使管路中压力与外界平衡。气体到达集气管B2、集气管C3、集气管D4和集气管E5后，通过操作集气管上的阀 门完成各项操作，将分别含有集气管B2、集气管C3、集气管D4和集气管E5的四路管路 分别命名为第一、第二、第三和第四子控制管路。四路子控制管路中的第一、三两路功能相同，作用均是进行加注增压、贮箱增压及吹气 增压操作。以第一路子管路为例，集气管A1供给的氮气首先到达集气管B2，通过集气管B 压力表32观察集气管B2内的压力，在供气管路上装有集气管F6，主要作用是使供给的气 体气压膨胀稳定；加注增压阀A 16使气体通过加注管路连接头A50进入配气装置外管路， 进行加注增压操作，通过加注压力表A30观察加注增压管路的压力；贮箱增压阀A 17可以 使气体通过歌箱管路连接头A51进入外管路，进行贮箱增压操作，通过贮箱压力表A31观察贮箱增压管路的压力；吹气增压闽A 18可以使气体通过吹气管路连接头A52进入外管本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电推进试验平台配气装置，其特征在于：所述装置主要包括主控制管路和四个子控制管路，主要部件包括集气管、压力表、减压器阀、过滤器、手动阀和不锈钢管；主控制管路向四个子控制管路供气，四个子控制管路包括三路推进剂加注吹除控制管路及一路电推进试验平台中操纵气控制管路，通过这四个送气管路将整个装置分为四个独立的工作单元，从而实现从单组元到三组元电推进试验的气路控制； 所述主控制管路主要接收高压气源提供的高纯氮气并通过四个送气管路向子控制管路送气；手动阀Ｂ（１３）控制高纯氮气进入，高纯氮气通过过滤器Ｂ（４５）首先进入集气管Ａ（１），通过气源总表（３５）观察集气管Ａ（１）内的压力，集气管Ａ（１）接有四个不锈钢管分别连接四路子管路，压力达到要求之后，通过四个不锈钢管上的减压器阀Ａ（７）、减压器阀Ｄ（１０）、减压器阀Ｅ（１１）及手动阀Ｃ（１４）分别向子装置供气，并由过滤器Ａ（４４）、过滤器Ｃ（４６）、过滤器Ｄ（４７）和过滤器Ｅ（４８）对气体进行过滤，气体通往集气管Ｂ（２）、集气管Ｃ（３）、集气管Ｄ（４）和集气管Ｅ（５）； 将分别含有集气管Ｂ（２）、集气管Ｃ（３）、集气管Ｄ（４）和集气管Ｅ（５）的四路管路分别命名为第一、第二、第三和第四子控制管路； 所述第一、三路子控制管路功能相同，均用于推进剂加注吹气控制；第一路子管路中，集气管Ａ（１）供给的氮气首先到达集气管Ｂ（２），通过集气管Ｂ压力表（３２）观察集气管Ｂ２内的压力；加注增压阀Ａ（１６）使气体通过加注管路连接头Ａ（５０）进入配气装置外管路，进行加注增压操作，通过加注压力表Ａ（３０）观察加注增压管路的压力；贮箱增压阀Ａ（１７）使气体通过贮箱管路连接头Ａ（５１）进入外管路，进行贮箱增压操作，通过贮箱压力表Ａ（３１）观察贮箱增压管路的压力；吹气增压阀Ａ（１８）使气体通过吹气管路连接头Ａ（５２）进入外管路，进行吹气增压操作，通过吹气压力表Ａ（３３）观察吹气增压管路的压力；当试验结束后通过减压器放气阀Ａ（１５）进行放气泄压，使管路中压力与外界平衡； 在第三路子控制管路中，集气管Ａ（１）供给的氮气首先到达集气管Ｄ（４），通过集气管Ｄ压力表（３８）观察集气管Ｄ（４）内的压力；吹气增压阀Ｂ（２１）使气体通过吹气管路连接头Ｂ（５５）进入外管路，进行吹气增压操作，通过吹气压力表Ｂ（３７）观察吹气增压管路的压力；贮箱增压阀Ｂ （２２）使气体通过贮箱管路连接头Ｂ（５６）进入外管路，进行贮箱增压操作，...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：汤海滨，訾振鹏，钟凌伟，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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