發(fā)布時間：2021-07-22 02:10

　　簡述了發(fā)射北斗導航衛(wèi)星時上面級加注系統(tǒng)的精度要求以及常規(guī)航天推進劑加注系統(tǒng)精度實際情況。為了滿足上面級加注系統(tǒng)的高精度要求,引入了一種全新的地面定量方式,即電子秤和氣體質(zhì)量流量控制器聯(lián)合系統(tǒng)定量方式,并對這種全新的定量方式進行了詳細分析和理論計算。分析和試驗結(jié)果表明,該定量方式正確可行,定量精度高,滿足上面級對加注系統(tǒng)高精度的要求。 

【文章來源】：宇航總體技術. 2020,4(06)

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

電子秤定量原理圖

系統(tǒng)定量方式原理如圖2所示,其原理為用電子秤定量加注罐、用氣體質(zhì)量流量控制器定量充入氣體質(zhì)量,用PLC實現(xiàn)計算、定量和程序控制。按照式(1),進入貯箱的實際推進劑量M加注量應該是電子秤示值M計量值與充入加注罐內(nèi)氣體質(zhì)量M氮氣之和。而氣體質(zhì)量流量控制器是一種能夠測量氣體流量的儀器,其測試單位為L(標準狀況),只要再乘以氣體標況下的密度即可得到氣體質(zhì)量,其測量精度為±2%。因此可得到

試驗原理圖如圖3所示。采用加注設備進行加注試驗,記錄每次加注結(jié)束時加注罐下電子秤顯示值,即M計量值和氣體質(zhì)量流量控制器的測試值L標況,將圖1(b)狀態(tài)加注罐內(nèi)氣體排空,排空氣體后電子秤示值應非常接近真實加注量(由于將加注罐內(nèi)氣體排空時會連帶加注前加注罐氣枕部分氣體排出,導致實測氮氣質(zhì)量比計算值稍大,但考慮到加注前加注罐內(nèi)氣枕部分氣體質(zhì)量較小,本試驗將其忽略不計),觀察電子秤示值變化,并與PLC計量值進行比對。試驗測試數(shù)據(jù)如表1所示。從表1可以看出,在加注結(jié)束后,電子秤顯示的加注罐質(zhì)量包含了充入罐內(nèi)氣體的質(zhì)量,將罐內(nèi)氣體排放后,電子秤顯示的加注罐質(zhì)量與加注系統(tǒng)計量的加注量非常接近,甚至相等,從而證明電子秤和氣體質(zhì)量流量控制器的系統(tǒng)定量方式可行。同時可以看出,由于推進劑蒸氣未達到飽和狀態(tài),當加注四氧化二氮時,充入罐內(nèi)氣體質(zhì)量平均為13 kg;加注偏二甲肼時,充入罐內(nèi)氣體質(zhì)量平均為7.9 kg,比理論計算值大。 2015—2019年期間,北斗導航衛(wèi)星上面級完成了10余次加注任務,通過上面級質(zhì)量測量,驗證加注精度均滿足要求。上面級加注系統(tǒng)應用情況如表2所示。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]加注罐內(nèi)氣體量對擠壓式加注精度的影響[J]. 郭銘杰,張波,陳傳寶,苗利蕾.  導彈與航天運載技術. 2015(03)
[2]大型運載火箭推進劑加注量定量方式的研究[J]. 張永敬,陳占海.  上海航天. 1992(06)



本文編號：3296229