CN109975126A - 一种航天器化学推进系统推进剂贮存模块极性测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种航天器化学推进系统推进剂贮存模块极性测试方法,(1)将星上的推进剂贮存模块与充气设备进行管路连接,将氧化剂加排阀、燃烧剂加排阀和气加排阀全部打开;(2)打开所有的高压大流量自锁阀和低压大流量自锁阀,向推进剂贮存模块持续充入一定量气体;(3)关闭所有的高压大流量自锁阀和低压大流量自锁阀,分多次改变高压大流量自锁阀和低压大流量自锁阀的开关状态,通过比较所有压力传感器数据的差异,确定管路焊接极性和电连接极性的正确性,以及高压常闭电爆阀、高压常开电爆阀、低压常闭电爆阀的开闭极性的正确性。本发明借助压力传感器的读数变化,判断单机管路焊接极性和电连接极性的正确性,对化学系统影响极小。
Description
技术领域
本发明涉及一种航天器化学推进系统推进剂贮存模块极性测试方法,以快速、准确地开展化学推进系统推进剂贮存模块各单机的极性测试,并获得加排阀、贮箱、自锁阀、压力传感器、电爆阀等单机的管路焊接极性和电连接极性。
背景技术
目前航天器广泛使用双组元化学推进系统,即系统使用氧化剂和燃烧剂两种工质作为推进剂。该推进系统一般由高压气路模块、推进剂贮存模块、发动机模块、电子线路模块共计4部分组成。高压气路模块功能是贮存高压气体并向推进剂贮箱提供稳定流动的增压气体。推进剂贮存模块功能是贮存和分配管理推进剂,氧化剂和燃烧剂分别装填在一个或多个贮箱内,贮箱上下游设置加排阀、自锁阀、电爆阀、压力传感器控制及监视推进剂的加注和使用。发动机模块将化学能转化成动能,输出推力或力矩。电子线路模块为系统提供电源,驱动控制各种阀门、以及获得压力传感器读数等。
系统的高压气路模块、推进剂贮存模块、发动机模块由多种、多台自锁阀、贮箱、电爆阀、压力传感器、加排阀(以下统称单机)和管道按照化学推进系统原理图焊接成完整和封闭的系统流路。气体和液体工质按照预定设计的流动方案在不同流路内流动,最后流向发动机点火燃烧。模块上的部分单机含电接口,即由电连接器与电子线路模块的电缆网连接,并接收卫星控制信号实现自锁阀、电爆阀的通断和压力传感器的数据采集。
按照化学推进系统功能和性能要求,每一台单机在系统流路中的位置是唯一的、含电接口的单机与电缆网的连接对应关系也是唯一的,以上称为单机的管路焊接极性和电连接极性。只有极性正确,化学推进系统才能完成既定功能、保持既定性能。否则,管路焊接极性和电连接极性错误,轻则会导致系统无法产生推力、重则会使氧化剂与燃烧剂提前在管路内相遇自燃导致爆炸。
但是为了便于生产,化学推进系统的同种类型的单机均设计为具有相同外形和管口尺寸,同种类型的自锁阀、电爆阀和压力传感器电连接器规格也是相同的。这导致系统在流路焊接以及连接电缆时存在很大可能出现同种单机互换位置以及电缆交叉连错的问题。
一般来讲,在系统流路焊接以及连接电缆完成后可目视检查极性。但由于化学推进系统所在的航天器舱段空间狭小,单机数量多、布局紧凑,电缆根数多、绑扎密集等,目视方法难以检查全面和到位。此外为了增加推进剂装填量,现在大型航天器的化学推进系统多使用并联贮箱结构,即一种推进剂使用多台贮箱装填。每台贮箱上下游具有多个自锁阀、电爆阀和压力传感器。贮箱数量的增加也加大了化学推进系统极性检查的难度。为了克服以上困难,本文提出了一种航天器化学推进系统推进剂贮存模块极性测试方法。该方法通过向推进剂贮存模块的流路充入气体过程中,分别控制不同阀门的通断,借助压力传感器的读数变化,判断单机管路焊接极性和电连接极性的正确性。
发明内容
本发明的技术解决问题:为克服现有技术的不足,提供一种航天器化学推进系统推进剂贮存模块极性测试方法,为了快捷地开展航天器化学推进系统推进剂贮存模块各单机的极性测试,通过向推进剂贮存模块的流路充入气体过程中,分别控制不同阀门的通断,借助压力传感器的读数变化,判断单机管路焊接极性和电连接极性的正确性。
本发明的技术解决方案:
一种航天器化学推进系统推进剂贮存模块极性测试方法,具体步骤为:
(1)将星上的推进剂贮存模块与充气设备进行管路连接,将氧化剂加排阀、燃烧剂加排阀和气加排阀全部打开;
(2)打开所有的高压大流量自锁阀和低压大流量自锁阀,向推进剂贮存模块持续充入一定量气体,使推进剂贮存模块各部位压力平衡,且高于外界环境气压0.05-0.3MPa,此刻定义为测试基准状态;
(3)关闭所有的高压大流量自锁阀和低压大流量自锁阀,并记录所有压力传感器数据;之后分多次改变高压大流量自锁阀和低压大流量自锁阀的开关状态,并向推进剂贮存模块充气,记录充气后压力传感器数据,通过比较所有压力传感器数据的差异,确定高压大流量自锁阀、低压大流量自锁阀、氧化剂加排阀、燃烧剂加排阀的管路焊接极性和电连接极性的正确性,以及高压常闭电爆阀、高压常开电爆阀、低压常闭电爆阀的开闭极性的正确性。
步骤(3)中分多次改变高压大流量自锁阀和低压大流量自锁阀的开关状态包括:关闭所有的高压大流量自锁阀、关闭所有的低压大流量自锁阀、只开任意一台高压大流量自锁阀且关闭所有的低压大流量自锁阀、只开任意一台低压大流量自锁阀且关闭所有的高压大流量自锁阀。
关闭所有的高压大流量自锁阀下,通过气加排阀向推进剂贮存模块充气,充气前后的压力传感器数据相同,确定高压常闭电爆阀的开闭极性的正确性。
关闭所有的低压大流量自锁阀情况下,通过分别经氧化剂和燃烧剂加排阀向推进剂贮存模块充气,充气前后的压力传感器数据相同,确定低压常闭电爆阀的开闭极性的正确性。
只开任意一台高压大流量自锁阀且关闭所有的低压大流量自锁阀情况下,通过气加排阀向推进剂贮存模块充气,充气前后,仅开启的高压大流量自锁阀所在的流路分支的压力传感器数据升高,其余分支上的压力传感器数据不变,确定开启的高压大流量自锁阀的管路焊接极性和电连接极性的正确性,以及确定开启的高压大流量自锁阀所在的流路分支的高压常开电爆阀的开闭极性的正确性。
只开氧化剂贮存子模块的任意一台低压大流量自锁阀且关闭所有的高压大流量自锁阀,通过氧化剂加排阀和燃烧剂加排阀向推进剂贮存模块充气,充气前后,仅开启的低压大流量自锁阀所在的流路分支的压力传感器数据升高,其余分支上的压力传感器数据不变,确定开启的低压大流量自锁阀的管路焊接极性和电连接极性的正确性,确定氧化剂加排阀到开启的低压大流量自锁阀所在的流路分支的管路焊接极性的正确性。
只开燃烧剂贮存子模块任意一台低压大流量自锁阀且关闭所有的高压大流量自锁阀,通过燃烧剂加排阀向推进剂贮存模块充气,充气前后,仅开启的低压大流量自锁阀所在的流路分支的压力传感器数据升高,其余分支上的压力传感器数据不变,确定开启的低压大流量自锁阀的管路焊接极性和电连接极性的正确性,确定燃烧剂加排阀到开启的低压大流量自锁阀所在的流路分支的管路焊接极性的正确性。
将氧化剂贮存子模块和燃烧剂贮存子模块所有流路分支的高压大流量自锁阀和低压大流量自锁阀均分别开启测试。
使用纯度不小于99.95%的氦气作为测试时的充压气体。
测试过程对卫星操作仅限于将地面充气设备与卫星星表的加排阀进行管路连接,测试发送指令以及压力参数读取均远程进行。
本发明与现有技术相比具有如下有益效果:
(1)本发明为了快捷地开展航天器化学推进系统推进剂贮存模块各单机的极性测试,通过向推进剂贮存模块的流路充入气体过程中,分别控制不同阀门的通断,借助压力传感器的读数变化,判断单机管路焊接极性和电连接极性的正确性,对化学系统影响极小;
(2)本发明测试过程可以留存压力测试数据,可作为判断单机极性的直接依据,准确度高;
(3)本发明只需在星表操作及连接管路,无需人员进入卫星舱内,省时省力,同时降低了磕碰卫星以及人员受伤的风险。
附图说明
图1为本发明流程图;
图2为本发明推进剂贮存模块原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的描述。
本发明具体结构形式为:推进剂贮存模块与其上游的高压气路模块通过气路高压常闭电爆阀隔离,可通过气加排阀向推进剂贮存模块中的贮箱充入气体,气加排阀下游的管路分成两个分支,分别连通氧化剂贮存子模块和燃烧剂贮存子模块,两个子模块之间由两个单向阀隔离;
氧化剂贮存子模块和燃烧剂贮存子模块各有若干个流路分支,每个流路分支为并联关系;
每个流路分支均包括高压常闭电爆阀、高压大流量自锁阀、高压常开电爆阀、压力传感器、贮箱、低压常闭电爆阀、低压大流量自锁阀;
高压常闭电爆阀与高压大流量自锁阀并联,低压常闭电爆阀与低压大流量自锁阀并联;二者之间依次与高压常开电爆阀、压力传感器、贮箱串联;
氧化剂贮存子模块和燃烧剂贮存子模块的若干个流路分支分别汇集后,分别与氧化剂加排阀和燃烧剂加排阀连接;之后与发动机模块通过低压常闭电爆阀隔离。
上述气加排阀、氧化剂加排阀和燃烧剂加排阀均位于卫星表面,其余单机均位于卫星舱内。
基于上述结构,一种航天器化学推进系统推进剂贮存模块极性测试方法,如图1所示,具体步骤为:
(1)将星上的推进剂贮存模块与充气设备进行管路连接,将氧化剂加排阀、燃烧剂加排阀和气加排阀全部打开;
(2)打开所有的高压大流量自锁阀和低压大流量自锁阀,向推进剂贮存模块持续充入一定量气体,使推进剂贮存模块各部位压力平衡,且高于外界环境气压0.05-0.3MPa,此刻定义为测试基准状态;
(3)关闭所有的高压大流量自锁阀和低压大流量自锁阀,并记录所有压力传感器数据;之后分多次改变高压大流量自锁阀和低压大流量自锁阀的开关状态,并向推进剂贮存模块充气,记录充气后压力传感器数据,通过比较所有压力传感器数据的差异,确定高压大流量自锁阀、低压大流量自锁阀、氧化剂加排阀、燃烧剂加排阀的管路焊接极性和电连接极性的正确性,以及高压常闭电爆阀、高压常开电爆阀、低压常闭电爆阀的开闭极性的正确性。
上述步骤具体包括包含三部分测试环节:
Part1,进行贮箱上游高压常闭电爆阀、高压大流量自锁阀、高压常开电爆阀的极性测试,测试步骤如下:
(a)首先将地面充气设备的管路连接在航天器上化学推进系统的气加排阀和氧化剂加排阀、燃烧剂加排阀上,并将氧化剂加排阀、燃烧剂加排阀和气加排阀全部打开;
(b)发送指令打开所有低压大流量自锁阀以及高压大流量自锁阀,保持上述状态数分钟,使系统流路内气体压力略高于外界环境气压,以建立测试基准状态。之后关闭气加排阀、氧化剂加排阀、燃烧剂加排阀;
(c)发送指令关闭所有低压大流量自锁阀以及高压大流量自锁阀;
(d)依次记录所有贮箱上游压力传感器读数;
(e)打开气加排阀,保持充压压力始终高于测试基准状态约一个大气压,并保持上述状态数分钟;
(f)再次依次记录所有贮箱上游压力传感器读数,若读数与上次记录数据相同,则证明所有贮箱上游的高压常闭电爆阀的开闭极性为常闭;
(g)第三次依次记录所有贮箱上游压力传感器读数;
(h)发送指令仅打开第一台贮箱上游的高压大流量自锁阀,保持上述状态数分钟;
(i)第四次依次记录所有贮箱上游压力传感器读数,相比第三次压力读数,若仅有第一台贮箱上游的压力传感器读数升高明显、其余贮箱上游的压力传感器读数不变,则证明第一台贮箱上游的高压大流量自锁阀管路焊接极性和电连接极性正确、第一台贮箱上游的高压常开电爆阀开闭极性为常开;
(j)发送指令关闭第一台贮箱上游的高压大流量自锁阀;
(k)类似步骤(g)到(j),依次完成其他贮箱上游高压大流量自锁阀和高压常开电爆阀的极性测试;
(l)关闭气加排阀。
Part2,在Part1完成后的状态下进行氧化剂贮箱下游低压大流量自锁阀、低压常闭电爆阀的极性测试,测试步骤如下:
(a)发送指令关闭所有低压大流量自锁阀以及高压大流量自锁阀;
(b)依次记录所有贮箱上游压力传感器读数;
(c)打开氧化剂加排阀,保持充压压力始终高于前一步骤压力传感器读数最大值一个大气压,并保持上述状态数分钟;
(d)再次依次记录所有贮箱上游压力传感器读数,若读数与上次记录数据相同,则证明所有氧化剂贮箱下游的低压常闭电爆阀的开闭极性为常闭;
(e)第三次依次记录所有贮箱上游压力传感器读数;
(f)发送指令仅打开第一台氧化剂贮箱下游的低压大流量自锁阀,保持上述状态数分钟;
(g)第四次依次记录所有贮箱上游压力传感器读数,相比第三次压力读数,若仅有第一台氧化剂贮箱上游的压力传感器读数升高明显、其余贮箱上游的压力传感器读数不变,则证明第一台氧化剂贮箱下游的低压大流量自锁阀管路焊接极性和电连接极性正确、氧化剂加排阀管路焊接极性正确;
(h)发送指令关闭第一台氧化剂贮箱下游的低压大流量自锁阀;
(i)类似步骤(e)到(h),依次完成其他氧化剂贮箱下游低压大流量自锁阀和氧化剂加排阀的极性测试;
(j)关闭氧化剂加排阀。
Part3,在Part2完成后的状态下进行燃烧剂贮箱下游低压大流量自锁阀、低压常闭电爆阀的极性测试,测试步骤如下:
(a)发送指令关闭所有低压大流量自锁阀以及高压大流量自锁阀;
(b)依次记录所有贮箱上游压力传感器读数;
(c)打开燃烧剂加排阀,保持充压压力始终高于前一步骤压力传感器读数最大值一个大气压,并保持上述状态数分钟;
(d)再次依次记录所有贮箱上游压力传感器读数,若读数与上次记录数据相同,则证明所有燃烧剂贮箱下游的低压常闭电爆阀的开闭极性为常闭;
(e)第三次依次记录所有贮箱上游压力传感器读数;
(f)发送指令仅打开第一台燃烧剂贮箱下游的低压大流量自锁阀,保持上述状态数分钟;
(g)第四次依次记录所有贮箱上游压力传感器读数,相比第三次压力读数,若仅有第一台燃烧剂贮箱上游的压力传感器读数升高明显、其余贮箱上游的压力传感器读数不变,则证明第一台燃烧剂贮箱下游的低压大流量自锁阀管路焊接极性和电连接极性正确、燃烧剂加排阀管路焊接极性正确;
(h)发送指令关闭第一台燃烧剂贮箱下游的低压大流量自锁阀;
(i)类似步骤(e)到(h),依次完成其他燃烧剂贮箱下游低压大流量自锁阀和燃烧剂加排阀的极性测试;
(j)关闭燃烧剂加排阀,完成测试。
图2是航天器化学推进系统推进剂贮存模块原理图,其中:
LVLO1:氧路低压大流量自锁阀1,LVLO2:氧路低压大流量自锁阀2,LVLOM:氧路低压大流量自锁阀M。LVLF1:燃路低压大流量自锁阀1,LVLF2:燃路低压大流量自锁阀2,LVLFN:燃路低压大流量自锁阀N。
LVHO1:氧路高压大流量自锁阀1,LVHO2:氧路高压大流量自锁阀2,LVHOM:氧路高压大流量自锁阀M。LVHF1:燃路高压大流量自锁阀1,LVHF2:燃路高压大流量自锁阀2,LVHFN:燃路高压大流量自锁阀N。
PVLO1:氧路低压常闭电爆阀1,PVLO2:氧路低压常闭电爆阀2,PVLOM:氧路低压常闭电爆阀M。PVLF1:燃路低压常闭电爆阀1,PVLF2:燃路低压常闭电爆阀2,PVLFN:燃路低压常闭电爆阀N。
PVHO1:氧路高压常闭电爆阀1,PVHO2:氧路高压常闭电爆阀2,PVHOM:氧路高压常闭电爆阀M。PVHF1:燃路高压常闭电爆阀1,PVHF2:燃路高压常闭电爆阀2,PVHFM:燃路高压常闭电爆阀N。
PVO1:氧路高压常开电爆阀1,PVO2:氧路高压常开电爆阀2,PVOM:氧路高压常开电爆阀M。PVF1:燃路高压常开电爆阀1,PVF2:燃路高压常开电爆阀2,PVFN:燃路高压常开电爆阀N。
PTO1:氧箱压力传感器1,PTO2:氧箱压力传感器2,PTOM:氧箱压力传感器M。PTF1:燃箱压力传感器1,PTF2:燃箱压力传感器2,PTFN:燃箱压力传感器N。
MVO:氧化剂加排阀,MVF:燃烧剂加排阀,MVG:气加排阀。
PV1:氧路低压常闭电爆阀,PV2:燃路低压常闭电爆阀,PV3:气路高压常闭电爆阀。
MON-1:氧化剂贮箱1,MON-2:氧化剂贮箱2,MON-M:氧化剂贮箱M。MMH-1:燃烧剂贮箱1,MMH-2:燃烧剂贮箱2,MMH-N:燃烧剂贮箱N。
CVO:氧路单向阀,CVF:燃路单向阀。
下面结合实施例描述本发明:
Part1,进行贮箱(MON-1~MON-M、MMH-1~MMH-N)上游高压常闭电爆阀(PVHO1~PVHOM、PVHF1~PVHFN)、高压大流量自锁阀(LVHO1~LVHOM、LVHF1~LVHFN)、高压常开电爆阀(PVO1~PVOM、PVF1~PVFN)的极性测试,测试步骤如下:
(a)首先将地面充气设备的管路连接在航天器上化学推进系统的氧化剂加排阀MVO、燃烧剂加排阀MVF和气加排阀MVG上,将氧化剂加排阀MVO、燃烧剂加排阀MVF和气加排阀MVG全部打开;
(b)发送指令打开所有低压大流量自锁阀(LVLO1~LVLOM、LVLF1~LVLFN)以及高压大流量自锁阀(LVHO1~LVHOM、LVHF1~LVHFN),保持上述状态1分钟,使系统流路内气体压力略高于外界环境气压(例如高于0.01MPa),以建立测试基准状态。之后关闭气加排阀MVG、氧化剂加排阀MVO、燃烧剂加排阀MVF;
(c)发送指令关闭所有低压大流量自锁阀(LVLO1~LVLOM、LVLF1~LVLFN)以及高压大流量自锁阀(LVHO1~LVHOM、LVHF1~LVHFN);
(d)依次记录所有贮箱(MON-1~MON-M、MMH-1~MMH-N)上游压力传感器(PTO1~PTOM、PTF1~PTFN)读数;
(e)打开气加排阀MVG,保持充压压力始终高于测试基准状态0.1MPa,并保持上述状态1分钟;
(f)再次依次记录所有贮箱(MON-1~MON-M、MMH-1~MMH-N)上游压力传感器(PTO1~PTOM、PTF1~PTFN)读数,若读数与上次记录数据相同,则证明贮箱(MON-1~MON-M、MMH-1~MMH-N)上游的高压常闭电爆阀(PVHO1~PVHOM、PVHF1~PVHFN)的开闭极性为常闭;
(g)第三次依次记录贮箱(MON-1~MON-M、MMH-1~MMH-N)上游压力传感器(PTO1~PTOM、PTF1~PTFN)的读数;
(h)发送指令仅打开贮箱MON-1上游的高压大流量自锁阀LVHO1,保持上述状态1分钟;
(i)第四次依次记录贮箱(MON-1~MON-M、MMH-1~MMH-N)上游压力传感器(PTO1~PTOM、PTF1~PTFN)的读数。相比第三次压力读数,若仅有贮箱MON-1上游的压力传感器PTO1读数升高明显、其余贮箱(MON-2~MON-M、MMH-1~MMH-N)上游的压力传感器(PTO2~PTOM、PTF1~PTFN)读数不变,则证明贮箱MON-1上游的高压大流量自锁阀LVHO1管路焊接极性和电连接极性正确、贮箱MON-1上游的高压常开电爆阀PVO1的开闭极性为常开;
(j)发送指令关闭贮箱MON-1上游的高压大流量自锁阀LVHO1;
(k)类似步骤(g)到(j),依次完成其他贮箱(MON-2~MON-M、MMH-1~MMH-N)上游高压大流量自锁阀(LVHO2~LVHOM、LVHF1~LVHFN)和高压常开电爆阀(PVO2~PVOM、PVF1~PVFN)的极性测试;
(l)关闭气加排阀MVG。
Part2,在Part1完成后的状态下进行氧化剂贮箱(MON-1~MON-M)下游低压大流量自锁阀(LVLO1~LVLOM)、低压常闭电爆阀(PVLO1~PVLOM)的极性测试,测试步骤如下:
(a)发送指令关闭所有低压大流量自锁阀(LVLO1~LVLOM、LVLF1~LVLFN)以及高压大流量自锁阀(LVHO1~LVHOM、LVHF1~LVHFN);
(b)依次记录所有贮箱(MON-1~MON-M、MMH-1~MMH-N)上游压力传感器(PTO1~PTOM、PTF1~PTFN)读数;
(c)打开氧化剂加排阀MVO,保持充压压力始终高于前一步骤压力传感器读数最大值0.1MPa,并保持上述状态1分钟;
(d)再次记录所有贮箱(MON-1~MON-M、MMH-1~MMH-N)上游压力传感器(PTO1~PTOM、PTF1~PTFN)读数。若读数与上次记录数据相同,则证明所有氧化剂贮箱(MON-1~MON-M)下游的低压常闭电爆阀(PVLO1~PVLOM)的开闭极性为常闭;
(e)第三次依次记录所有贮箱(MON-1~MON-M、MMH-1~MMH-N)上游压力传感器(PTO1~PTOM、PTF1~PTFN)读数;
(f)发送指令仅打开氧化剂贮箱MON-1下游的低压大流量自锁阀LVLO1,保持上述状态1分钟;
(g)第四次依次记录所有贮箱(MON-1~MON-M、MMH-1~MMH-N)上游压力传感器(PTO1~PTOM、PTF1~PTFN)读数,相比第三次压力读数,若仅有氧化剂贮箱MON-1上游的压力传感器PTO1读数升高明显、其余贮箱(MON-2~MON-M、MMH-1~MMH-N)上游的压力传感器(PTO2~PTOM、PTF1~PTFN)读数不变,则证明氧化剂贮箱MON-1下游的低压大流量自锁阀LVLO1管路焊接极性和电连接极性正确、氧化剂加排阀MVO至贮箱MON-1管路焊接极性正确;
(h)发送指令关闭氧化剂贮箱MON-1下游的低压大流量自锁阀LVLO1;
(i)类似步骤(e)到(h),依次完成其他氧化剂贮箱(MON-2~MON-M)下游低压大流量自锁阀(LVLO2~LVLOM)和氧化剂加排阀MVO至贮箱(MON-2~MON-M)的极性测试;
(j)关闭氧化剂加排阀MVO。
Part3,在Part2完成后的状态下进行燃烧剂贮箱(MMH-1~MMH-N)下游低压大流量自锁阀(LVLF1~LVLFN)、低压常闭电爆阀(PVLF1~PVLFN)的极性测试,测试步骤如下:
(a)发送指令关闭所有低压大流量自锁阀(LVLO1~LVLOM、LVLF1~LVLFN)以及高压大流量自锁阀(LVHO1~LVHOM、LVHF1~LVHFN);
(b)依次记录所有贮箱(MON-1~MON-M、MMH-1~MMH-N)上游压力传感器(PTO1~PTOM、PTF1~PTFN)读数;
(c)打开燃烧剂加排阀MVF,保持充压压力始终高于前一步骤压力传感器读数最大值0.1MPa,并保持上述状态1分钟;
(d)再次依次记录所有贮箱(MON-1~MON-M、MMH-1~MMH-N)上游压力传感器(PTO1~PTOM、PTF1~PTFN)读数,若读数与上次记录数据相同,则证明所有燃烧剂贮箱(MMH-1~MMH-N)下游的低压常闭电爆阀(PVLF1~PVLFN)的开闭极性为常闭;
(e)第三次依次记录所有贮箱(MON-1~MON-M、MMH-1~MMH-N)上游压力传感器(PTO1~PTOM、PTF1~PTFN)读数;
(f)发送指令仅打开燃烧剂贮箱MMH-1下游的低压大流量自锁阀LVLF1,保持上述状态1分钟;
(g)第四次依次记录所有贮箱(MON-1~MON-M、MMH-1~MMH-N)上游压力传感器(PTO1~PTOM、PTF1~PTFN)读数。相比第三次压力读数,若仅有燃烧剂贮箱MMH-1上游的压力传感器PTF1读数升高明显、其余贮箱(MON-1~MON-M、MMH-2~MMH-N)上游的压力传感器(PTO1~PTOM、PTF2~PTFN)读数不变,则证明燃烧剂贮箱MMH-1下游的低压大流量自锁阀LVLF1管路焊接极性和电连接极性正确、燃烧剂加排阀MVF至贮箱MMH-1管路焊接极性正确;
(h)发送指令关闭燃烧剂贮箱MMH-1下游的低压大流量自锁阀LVLF1;
(i)类似步骤(e)到(h),依次完成其他燃烧剂贮箱(MMH-2~MMH-N)下游低压大流量自锁阀(LVLF2~LVLFN)和燃烧剂加排阀MVF至贮箱(MMH-2~MMH-N)管路焊接极性测试;
(j)关闭燃烧剂加排阀MVF,完成测试。
本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。
Claims (10)
1.一种航天器化学推进系统推进剂贮存模块极性测试方法,其特征在于,具体步骤为:
(1)将星上的推进剂贮存模块与充气设备进行管路连接,将氧化剂加排阀、燃烧剂加排阀和气加排阀全部打开;
(2)打开所有的高压大流量自锁阀和低压大流量自锁阀,向推进剂贮存模块持续充入一定量气体,使推进剂贮存模块各部位压力平衡,且高于外界环境气压0.05-0.3MPa,此刻定义为测试基准状态;
(3)关闭所有的高压大流量自锁阀和低压大流量自锁阀,并记录所有压力传感器数据;之后分多次改变高压大流量自锁阀和低压大流量自锁阀的开关状态,并向推进剂贮存模块充气,记录充气后压力传感器数据,通过比较所有压力传感器数据的差异,确定高压大流量自锁阀、低压大流量自锁阀、氧化剂加排阀、燃烧剂加排阀的管路焊接极性和电连接极性的正确性,以及高压常闭电爆阀、高压常开电爆阀、低压常闭电爆阀的开闭极性的正确性。
2.如权利要求1所述的一种航天器化学推进系统推进剂贮存模块极性测试方法,其特征在于,步骤(3)中分多次改变高压大流量自锁阀和低压大流量自锁阀的开关状态包括:关闭所有的高压大流量自锁阀、关闭所有的低压大流量自锁阀、只开任意一台高压大流量自锁阀且关闭所有的低压大流量自锁阀、只开任意一台低压大流量自锁阀且关闭所有的高压大流量自锁阀。
3.如权利要求2所述的一种航天器化学推进系统推进剂贮存模块极性测试方法,其特征在于,关闭所有的高压大流量自锁阀下,通过气加排阀向推进剂贮存模块充气,充气前后的压力传感器数据相同,确定高压常闭电爆阀的开闭极性的正确性。
4.如权利要求2所述的一种航天器化学推进系统推进剂贮存模块极性测试方法,其特征在于,关闭所有的低压大流量自锁阀情况下,通过分别经氧化剂和燃烧剂加排阀向推进剂贮存模块充气,充气前后的压力传感器数据相同,确定低压常闭电爆阀的开闭极性的正确性。
5.如权利要求2所述的一种航天器化学推进系统推进剂贮存模块极性测试方法,其特征在于,只开任意一台高压大流量自锁阀且关闭所有的低压大流量自锁阀情况下,通过气加排阀向推进剂贮存模块充气,充气前后,仅开启的高压大流量自锁阀所在的流路分支的压力传感器数据升高,其余分支上的压力传感器数据不变,确定开启的高压大流量自锁阀的管路焊接极性和电连接极性的正确性,以及确定开启的高压大流量自锁阀所在的流路分支的高压常开电爆阀的开闭极性的正确性。
6.如权利要求2所述的一种航天器化学推进系统推进剂贮存模块极性测试方法,其特征在于,只开氧化剂贮存子模块的任意一台低压大流量自锁阀且关闭所有的高压大流量自锁阀,通过氧化剂加排阀和燃烧剂加排阀向推进剂贮存模块充气,充气前后,仅开启的低压大流量自锁阀所在的流路分支的压力传感器数据升高,其余分支上的压力传感器数据不变,确定开启的低压大流量自锁阀的管路焊接极性和电连接极性的正确性,确定氧化剂加排阀到开启的低压大流量自锁阀所在的流路分支的管路焊接极性的正确性。
7.如权利要求2所述的一种航天器化学推进系统推进剂贮存模块极性测试方法,其特征在于,只开燃烧剂贮存子模块任意一台低压大流量自锁阀且关闭所有的高压大流量自锁阀,通过燃烧剂加排阀向推进剂贮存模块充气,充气前后,仅开启的低压大流量自锁阀所在的流路分支的压力传感器数据升高,其余分支上的压力传感器数据不变,确定开启的低压大流量自锁阀的管路焊接极性和电连接极性的正确性,确定燃烧剂加排阀到开启的低压大流量自锁阀所在的流路分支的管路焊接极性的正确性。
8.如权利要求5或6或7所述的一种航天器化学推进系统推进剂贮存模块极性测试方法,其特征在于,将氧化剂贮存子模块和燃烧剂贮存子模块所有流路分支的高压大流量自锁阀和低压大流量自锁阀均分别开启测试。
9.如权利要求1所述的一种航天器化学推进系统推进剂贮存模块极性测试方法,其特征在于,使用纯度不小于99.95%的氦气作为测试时的充压气体。
10.如权利要求1所述的一种航天器化学推进系统推进剂贮存模块极性测试方法,其特征在于,测试过程对卫星操作仅限于将地面充气设备与卫星星表的加排阀进行管路连接,测试发送指令以及压力参数读取均远程进行。
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