可重复使用增压输送技术发展研究

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1、综述航天制造技术可重复使用增压输送技术发展研究12，11111叶超史淑娟周浩洋江海峰冉振华薛立鹏（1.北京宇航系统工程研究所，北京100076；2.西北工业大学，西安710072）摘要：调研了国外可重复运载器的增压输送系统设计、结构材料、热防护、密封技术、焊接检测技术，并在此基础上找出了国外增压输送系统的先进性和可借鉴性，结合我国现有实际情况，对后续可重复使用的增压输送系统技术进行了展望和关键项目规划，包括可重复使用的阀门、密封等关键技术。关键词：可重复使用运载器；增压输送系统；阀门；管路元件ResearchonReusablePressurizationFeedingTechnology

2、12，11111YeChaoShiShujuanZhouHaoyangJiangHaifengRanZhenhuaXueLipeng(1.BeijingInstituteofAstronauticalSystemsEngineering,Beijing100076;2.NorthwesternPolytechnicalUniversity,Xi’an710072)Abstract：Thepresentthesisinvestigatesthepressurizationfeedingsystemsofforeignreusablelaunchvehicles,includingsystem

3、design,structurematerial,thermalinsulation,sealing,weldingandchecking.Theadvancedforeignpressurizationfeedingsystemsthatdeservelearningareillustrated.Inregardtotheactualdomesticsituation,thethesisputsforwardthefuturepressurizationfeedingtechnology,includingthekeyprojectofreusablevalvedesigningands

4、ealing,etc.Keywords：reusablelaunchvehicles；pressurizationfeedingsystem；valve；pipingcomponents1引言了全新的挑战，包括重复应用、飞行中经受的高温、冲击、恶劣的力学环境、磨损等。下面对国外可重复增压输送系统在航天工程中发挥着重要作用。本使用运载器增压输送系统应用的关键技术给予介绍，文针对重复使用运载器对增压输送技术的需求，调研主要从系统设计、结构与材料、热防护、密封、焊接了国外重复使用运载器应用的增压输送技术和其发和检测五个方面进行了分类综述。展趋势，对比国内增压输送技术的发展现状，梳理了发展方向和目

5、标，并提出了相应措施和建议。2国外增压输送技术发展现状近年来国外开展了一系列可重复使用运载器研究，其中，美国的相关型号主要包括X-15、航天飞机2.1系统设计（SpaceShuttle）、国家空天飞机（NASP）、X-33、X-34、国外在多年的可重复使用运载器研制中积累了X-37系列、X-43系列、德尔塔快帆系列（DeltaClipper）丰富的增压输送系统设计和仿真经验。等；俄罗斯相关型号包括：暴风雪号、快船号、渡船2.1.1航天飞机号；欧洲相关型号包括：使神号、森格尔2；日本相航天飞机外贮箱由地面增压的氦气和液压头提关型号：HOPE-X。供发动机起动前的泵入口压力，发动机建压后由推进

6、可重复使用运载器给增压输送系统的研制带来剂蒸汽压力维持贮箱压力。作者简介：叶超（1986-），硕士，流体传动分析与设计专业；研究方向：运载火箭增压输送系统设计及仿真。收稿日期：2013-01-087综述2013年2月第1期氦气供应系统分为贮箱增压和发动机供气两个驶、亚轨道、可重复使用的小型运载工具，其飞行最子系统。前者为主推进系统中的气动阀门提供作动压大马赫数为8，飞行最高高度76.2km。力、贮箱增压并在再入前对推进剂管路再增压；后者X-34动力系统布局见图2。动力系统最显著的特在飞行中对发动机进行吹除和应急起动、关闭推进剂点是液氧贮箱采用隔舱布局，分为前、后箱，其中前阀门。箱分隔为3个

7、隔舱，后箱分隔为4个隔舱。每个隔舱推进剂输送系统通过两条直径43cm的管路从外前底通过设置单向活门，防止液体从下隔舱流出、并贮箱向轨道飞行器主发动机输送液氢、液氧。在轨道防止上隔舱气枕气体进入下隔舱，从而使气枕气体集飞行器机身尾部处，2条43cm直径管路各分为3条中于上隔舱，下隔舱保持充液状态，保证贮箱出口处30cm直径管路通往3台主发动机，液氧输送系统见液体连续输送、发动机启动和正常工作，同时这种设图1。轨道飞行器共有