一種對雙組元姿控推力器在軌性能進(jìn)行地面標(biāo)定的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種對雙組元姿控推力器在軌性能進(jìn)行地面標(biāo)定的方法，特別涉及一種用于航天器用高性能長壽命雙組元推力器地面標(biāo)定方法，屬于航天器推進(jìn)【技術(shù)領(lǐng)域】。將第一控制閥門安裝在雙組元姿控推力器頭部，形成熱標(biāo)定推力器；將熱標(biāo)定推力器安裝在密閉容器中開展熱標(biāo)定試驗(yàn)；將熱標(biāo)定試驗(yàn)后的熱標(biāo)定推力器進(jìn)行第一次清洗；將清洗后的熱標(biāo)定推力器從密閉容器中取出，拆除第一控制閥，對雙組元姿控推力器頭部進(jìn)行第二次清洗；將第二控制閥安裝第二次清洗后的雙組元姿控推力器頭部上，完成雙組元姿控推力器在軌性能地面熱標(biāo)定。
【專利說明】一種對雙組元姿控推力器在軌性能進(jìn)行地面標(biāo)定的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種對雙組元姿控推力器在軌性能進(jìn)行地面標(biāo)定的方法，特別涉及一種用于航天器用高性能長壽命雙組元推力器地面標(biāo)定方法，屬于航天器推進(jìn)【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]雙組元姿控推力器通常用于大型長壽命航天器，在航天器全壽命期間執(zhí)行姿態(tài)與軌道控制的任務(wù)，其在軌性能直接影響航天器的性能與壽命，因此，對雙組元姿控推力器在軌性能提前進(jìn)行地面標(biāo)定意義重大。
[0003]雙組元姿控推力器在軌性能進(jìn)行地面熱標(biāo)定的障礙主要來源于兩個方面，一方面雙組元姿控推力器在軌性能標(biāo)定精度要求較高，對試驗(yàn)系統(tǒng)的真空度要求很高；另一方面由于姿控推力器流量很小，內(nèi)部通道復(fù)雜，常規(guī)的較大推力液體火箭發(fā)動機(jī)標(biāo)定后清洗方法難以滿足要求，殘余有毒推進(jìn)劑將會對推力器后期測試及航天器集成安裝人員造成傷害。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種對雙組元姿控推力器在軌性能進(jìn)行地面標(biāo)定的方法。
[0005]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
[0006]本發(fā)明的一種對雙組元姿控推力器在軌性能進(jìn)行地面標(biāo)定的方法，步驟為:
[0007]I)將第一控制閥門安裝在雙組元姿控推力器頭部，形成熱標(biāo)定推力器；
[0008]2)將步驟I)得到的熱標(biāo)定推力器安裝在密閉容器中開展熱標(biāo)定試驗(yàn)；
[0009]3)將步驟2)熱標(biāo)定試驗(yàn)后的熱標(biāo)定推力器進(jìn)行第一次清洗；
[0010]4)將步驟3)清洗后的熱標(biāo)定推力器從密閉容器中取出，拆除第一控制閥，對雙組元姿控推力器頭部進(jìn)行第二次清洗；
[0011]5)將第二控制閥安裝在步驟4)第二次清洗后的雙組元姿控推力器頭部上，完成雙組元姿控推力器在軌性能地面熱標(biāo)定；
[0012]所述步驟I)中熱標(biāo)定推力器在2.0MPa下，氦質(zhì)譜漏率不高于IX 10_2Pa.L/s ；
[0013]所述步驟2)中密閉容器在熱標(biāo)定試驗(yàn)過程中壓力不高于133Pa，溫度為15?30 0C ；
[0014]所述步驟2)熱標(biāo)定推力器采用甲基肼和液態(tài)四氧化二氮作為標(biāo)定介質(zhì)，標(biāo)定介質(zhì)由外界單獨(dú)供給，供給壓力為1.6MPa，溫度為20?25°C ；
[0015]所述步驟2)熱標(biāo)定試驗(yàn)的方法，步驟為:第一步，開展連續(xù)IOs的熱標(biāo)定推力器點(diǎn)火試驗(yàn)，得到雙組元姿控推力器真空推力、真空比沖與混合比性能；第二步，開展占空比為1280ms:128ms時500次的脈沖點(diǎn)火試驗(yàn)，得到該占空比下雙組元姿控推力器的脈沖性能；第三步，開展連續(xù)800s的熱標(biāo)定推力器點(diǎn)火試驗(yàn)，得到雙組元姿控推力器熱力平衡后各部分溫度分布；[0016]所述步驟3)中熱標(biāo)定推力器甲基肼通道采用異丙醇作為第一次清洗介質(zhì)，液態(tài)四氧化二氮通道采用Fl 13作為第一次清洗介質(zhì)；
[0017]所述步驟3)中熱標(biāo)定推力器第一次清洗方法，步驟為:第一步，熱標(biāo)定推力器甲基肼通道用異丙醇進(jìn)行沖洗100s，液態(tài)四氧化二氮通道用F113進(jìn)行沖洗IOOs ;第二步，將熱標(biāo)定推力器在密閉容器中放置10分鐘。
[0018]所述步驟4)中雙組元姿控推力器頭部甲基肼通道采用異丙醇作為第二次清洗介質(zhì)，液態(tài)四氧化二氮通道采用Fl 13作為第二次清洗介質(zhì)；
[0019]所述步驟4)中雙組元姿控推力器頭部第二次清洗方法，步驟為:第一步，雙組元姿控推力器甲基肼通道用異丙醇進(jìn)行脈沖沖洗1000次，脈沖占空比為Is:1s，液態(tài)四氧化二氮通道用F113進(jìn)行脈沖沖洗1000次，脈沖占空比為Is:ls ;第二步，雙組元姿控推力器甲基肼通道用異丙醇進(jìn)行連續(xù)沖洗lh，液態(tài)四氧化二氮通道用F113進(jìn)行連續(xù)沖洗Ih ;第三步，雙組元姿控推力器甲基肼通道和液態(tài)四氧化二氮通道均用無水乙醇進(jìn)行脈沖沖洗1000次，脈沖占空比為Is:ls ;第四步，雙組元姿控推力器甲基肼和液態(tài)四氧化二氮通道用無水乙醇進(jìn)行連續(xù)沖洗Ih ;第五步，雙組元姿控推力器甲基肼和液態(tài)四氧化二氮通道均用
2.0MPa高純氮?dú)膺M(jìn)行連續(xù)沖洗Ih。
[0020]所述步驟5)中雙組元姿控推力器在2.0MPa下，氦質(zhì)譜漏率不高于I X 10_4Pa.L/
So
[0021]有益效果
[0022]本發(fā)明中雙組元姿控推力器第一控制閥僅用于熱標(biāo)定試驗(yàn)，在熱標(biāo)定試驗(yàn)后將第二控制閥安裝在雙組元姿控推力器頭部上，解決了雙組元姿控推力器控制閥內(nèi)部通道復(fù)雜，難以徹底清洗干凈的問題；
[0023]本發(fā)明中在高真空度的密閉環(huán)境中進(jìn)行熱標(biāo)定試驗(yàn)，能夠有效模擬雙組元姿控推力器在軌真實(shí)環(huán)境，能夠獲得推力器在軌精確性能；
[0024]本發(fā)明中在密閉容器中開展第一次清洗，能夠?qū)⒔^大部分的甲基肼和液態(tài)四氧化二氮?dú)堄嘣诿荛]容器中去除掉，減少了推力器拆除第一控制閥時對人員健康的傷害；
[0025]本發(fā)明中在雙組元姿控推力器頭部第二次清洗中首先用清洗介質(zhì)采用脈沖和穩(wěn)態(tài)兩種方法清洗推力器頭部通道，能夠徹底清除推力器頭部通道內(nèi)的甲基肼和四氧化二氮?dú)堄?；然后用無水乙醇采用脈沖和穩(wěn)態(tài)兩種方法清洗推力器頭部通道，能夠徹底清除推力器頭部通道內(nèi)的清洗介質(zhì)殘余；最后用高純氮?dú)鉀_洗推力器頭部通道，能夠徹底清除推力器頭部通道內(nèi)的無水乙醇?xì)堄唷?br> 【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0027]實(shí)施例
[0028]一種對雙組元姿控推力器在軌性能進(jìn)行地面標(biāo)定的方法，步驟為:
[0029]I)將第一控制閥門安裝在雙組元姿控推力器頭部，形成熱標(biāo)定推力器；
[0030]2)將步驟I)得到的熱標(biāo)定推力器安裝在密閉容器中開展熱標(biāo)定試驗(yàn)；
[0031]3)將步驟2)熱標(biāo)定試驗(yàn)后的熱標(biāo)定推力器進(jìn)行第一次清洗；
[0032]4)將步驟3)清洗后的熱標(biāo)定推力器從密閉容器中取出，拆除第一控制閥，對雙組元姿控推力器頭部進(jìn)行第二次清洗；
[0033]5)將第二控制閥安裝在步驟4)第二次清洗后的雙組元姿控推力器頭部上，完成雙組元姿控推力器在軌性能地面熱標(biāo)定；
[0034]所述步驟I)中熱標(biāo)定推力器在2.0MPa下，氦質(zhì)譜漏率不高于I X 10_2Pa.L/s ；
[0035]所述步驟2)中密閉容器在熱標(biāo)定試驗(yàn)過程中壓力不高于133Pa，溫度為25°C ；
[0036]所述步驟2)熱標(biāo)定推力器采用甲基肼和液態(tài)四氧化二氮作為標(biāo)定介質(zhì)，標(biāo)定介質(zhì)由外界單獨(dú)供給，供給壓力為1.6MPa，溫度為20°C ；
[0037]所述步驟2)熱標(biāo)定試驗(yàn)的方法，步驟為:第一步，開展連續(xù)IOs的熱標(biāo)定推力器點(diǎn)火試驗(yàn)，得到雙組元姿控推力器真空推力、真空比沖與混合比性能；第二步，開展占空比為1280ms:128ms時500次的脈沖點(diǎn)火試驗(yàn)，得到該占空比下雙組元姿控推力器的脈沖性能；第三步，開展連續(xù)800s的熱標(biāo)定推力器點(diǎn)火試驗(yàn)，得到雙組元姿控推力器熱力平衡后各部分溫度分布；
[0038]所述步驟3)中熱標(biāo)定推力器甲基肼通道采用異丙醇作為第一次清洗介質(zhì)，液態(tài)四氧化二氮通道采用Fl 13作為第一次清洗介質(zhì)；
[0039]所述步驟3)中熱標(biāo)定推力器第一次清洗方法，步驟為:第一步，熱標(biāo)定推力器甲基肼通道用異丙醇進(jìn)行沖洗100s，液態(tài)四氧化二氮通道用F113進(jìn)行沖洗IOOs ;第二步，將熱標(biāo)定推力器在密閉容器中放置10分鐘。
[0040]所述步驟4)中雙組元姿控推力器頭部甲基肼通道采用異丙醇作為第二次清洗介質(zhì)，液態(tài)四氧化二氮通道采用Fl 13作為第二次清洗介質(zhì)；
[0041]所述步驟4)中雙組元姿控推力器頭部第二次清洗方法，步驟為:第一步，雙組元姿控推力器甲基肼通道用異丙醇進(jìn)行脈沖沖洗1000次，脈沖占空比為Is:1s，液態(tài)四氧化二氮通道用F113進(jìn)行脈沖沖洗1000次，脈沖占空比為Is:ls ;第二步，雙組元姿控推力器甲基肼通道用異丙醇進(jìn)行連續(xù)沖洗lh，液態(tài)四氧化二氮通道用F113進(jìn)行連續(xù)沖洗Ih ;第三步，雙組元姿控推力器甲基肼通道和液態(tài)四氧化二氮通道均用無水乙醇進(jìn)行脈沖沖洗1000次，脈沖占空比為Is:ls ;第四步，雙組元姿控推力器甲基肼和液態(tài)四氧化二氮通道用無水乙醇進(jìn)行連續(xù)沖洗Ih ;第五步，雙組元姿控推力器甲基肼和液態(tài)四氧化二氮通道均用
2.0MPa高純氮?dú)膺M(jìn)行連續(xù)沖洗Ih。
[0042]所述步驟5)中雙組元姿控推力器在2.0MPa下，氦質(zhì)譜漏率不高于I X 10_4Pa.L/
So
【權(quán)利要求】
1.一種對雙組元姿控推力器在軌性能進(jìn)行地面標(biāo)定的方法，其特征在于步驟為: 1)將第一控制閥門安裝在雙組元姿控推力器頭部，形成熱標(biāo)定推力器； 2)將步驟I)得到的熱標(biāo)定推力器安裝在密閉容器中開展熱標(biāo)定試驗(yàn)； 3)將步驟2)熱標(biāo)定試驗(yàn)后的熱標(biāo)定推力器進(jìn)行第一次清洗； 4)將步驟3)清洗后的熱標(biāo)定推力器從密閉容器中取出，拆除第一控制閥，對雙組元姿控推力器頭部進(jìn)行第二次清洗； 5)將第二控制閥安裝在步驟4)第二次清洗后的雙組元姿控推力器頭部上，完成雙組元姿控推力器在軌性能地面熱標(biāo)定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對雙組元姿控推力器在軌性能進(jìn)行地面標(biāo)定的方法，其特征在于:步驟2)中密閉容器在熱標(biāo)定試驗(yàn)過程中壓力不高于133Pa，溫度為15?30°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對雙組元姿控推力器在軌性能進(jìn)行地面標(biāo)定的方法，其特征在于:步驟2)熱標(biāo)定推力器采用甲基肼和液態(tài)四氧化二氮作為標(biāo)定介質(zhì)，標(biāo)定介質(zhì)由外界單獨(dú)供給，供給壓力為1.6MPa，溫度為20?25°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對雙組元姿控推力器在軌性能進(jìn)行地面標(biāo)定的方法，其特征在于:步驟2)熱標(biāo)定試驗(yàn)的方法，步驟為:第一步，開展連續(xù)IOs的熱標(biāo)定推力器點(diǎn)火試驗(yàn)；第二步，開展占空比為1280ms:128ms時500次的脈沖點(diǎn)火試驗(yàn)；第三步，開展連續(xù)800s的熱標(biāo)定推力器點(diǎn)火試驗(yàn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對雙組元姿控推力器在軌性能進(jìn)行地面標(biāo)定的方法，其特征在于:步驟3)中熱標(biāo)定推力器甲基肼通道采用異丙醇作為第一次清洗介質(zhì)，液態(tài)四氧化二氮通道采用F113作為第一次清洗介質(zhì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對雙組元姿控推力器在軌性能進(jìn)行地面標(biāo)定的方法，其特征在于:步驟3)中熱標(biāo)定推力器第一次清洗方法，步驟為:第一步，熱標(biāo)定推力器甲基肼通道用異丙醇進(jìn)行沖洗100s，液態(tài)四氧化二氮通道用F113進(jìn)行沖洗IOOs ;第二步，將熱標(biāo)定推力器在密閉容器中放置10分鐘。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對雙組元姿控推力器在軌性能進(jìn)行地面標(biāo)定的方法，其特征在于:步驟4)中雙組元姿控推力器頭部甲基肼通道采用異丙醇作為第二次清洗介質(zhì)，液態(tài)四氧化二氮通道采用F113作為第二次清洗介質(zhì)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對雙組元姿控推力器在軌性能進(jìn)行地面標(biāo)定的方法，其特征在于:步驟4)中雙組元姿控推力器頭部第二次清洗方法，步驟為:第一步，雙組元姿控推力器甲基肼通道用異丙醇進(jìn)行脈沖沖洗1000次，脈沖占空比為Is:1s，液態(tài)四氧化二氮通道用Fl 13進(jìn)行脈沖沖洗1000次，脈沖占空比為Is:ls ;第二步，雙組元姿控推力器甲基肼通道用異丙醇進(jìn)行連續(xù)沖洗lh，液態(tài)四氧化二氮通道用F113進(jìn)行連續(xù)沖洗Ih ;第三步，雙組元姿控推力器甲基肼通道和液態(tài)四氧化二氮通道均用無水乙醇進(jìn)行脈沖沖洗1000次，脈沖占空比為Is:ls ;第四步，雙組元姿控推力器甲基肼和液態(tài)四氧化二氮通道用無水乙醇進(jìn)行連續(xù)沖洗Ih ;第五步，雙組元姿控推力器甲基肼和液態(tài)四氧化二氮通道均用.2.0MPa高純氮?dú)膺M(jìn)行連續(xù)沖洗Ih。
【文檔編號】F02K9/96GK103953464SQ201410189060
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年5月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月6日
【發(fā)明者】毛曉芳, 汪鳳山, 陳磊, 蔡坤, 王平, 曹永 , 山世華, 張 杰, 張榛, 孫民, 姚兆普, 楊尚峰 申請人:北京控制工程研究所