液体运载火箭模拟燃料增压加泄配气控制台的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于大型捆绑式液体运载火箭的地面试验装置，具体涉及一种液体运载火 箭模拟燃料增压加泄配气控制台。
【背景技术】
[0002] 随着人类对空间探索的不断发展，为了满足各种类型的有效载荷天地往返运输的 需求，需要研究设计不同功能、运载能力的飞行器。液体运载火箭作为目前主要的天地运载 飞行器之一，在设计研发的初期需要进行各式各样的地面试验W保证其高度的可靠性，例 女口；全箭振动特性试验、爆炸分离试验、地面转场运输等等。为了满足地面试验时火箭质量 特性与飞行砂状态一致，并考虑到试验全过程的安全性，火箭胆箱需要加注模拟燃料（通 常为蒸傭水，或一定浓度的尿素、硝酸巧溶液等）并进行增压配气操作。在地面试验的加注 /排泄过程中，经常遇到的一个问题是；如何精确的监测和控制火箭胆箱内模拟燃料的加 注/排泄量W及胆箱实时压力值，并及时进行相应的阀口闭合操作，保证箭体的安全。
[0003] 通过查阅相关文献资料，发现国内外没有相关专利产品用于解决液体火箭增压加 注/排泄的精确监控问题。目前我们采用的传统方法为：每个胆箱监测表头分别设置人员 对加注量和压力值进行监视，并采用通讯系统对各个阀口的操作员下达操作指令。
[0004] 随着飞行器运载能力的提升，液体火箭越来越多的出现对称捆绑助推的结构形 式；根据试验需求，为了防止箭体在加注/排泄过程中倾倒，捆绑式火箭在模拟液加泄时需 要对称同时进行W保证箭体在操作过程中的平衡。面对多胆箱对称加注/排泄任务时，现 有的监测及操作方法需要配备多名工作人员，而岗位人员过多容易导致通讯系统混乱，操 作指令无法正确及时的下达。因此，传统的箭体胆箱模拟燃料加泄量W及压力值监测控制 方法存在一定的不足。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是设计一套用于液体火箭模拟燃料增压加注/排泄的控制台，满足 大型捆绑式火箭的对称加注/排泄任务，能够精确监测和控制模拟燃料加注/排泄量，改善 了W往加注过程繁复的操作程序，具备友好的人机操作界面，为大型液体运载火箭地面试 验提供保障。
[0006] 本发明的技术方案是：
[0007] -种液体运载火箭模拟燃料增压加泄配气控制台，可为对称捆绑式火箭A箱，B箱 同时提供气体；其中，包括：配气管路系统；
[000引配气管路系统包括；气源，主管路进气手阀，主管路过滤器，气源压力表，A箱增压 电磁阀，A箱压力表，A箱压力传感器;A箱加注开枪电磁阀，A箱加注枪，B箱增压电磁阀，B 箱压力表，B箱压力传感器，B箱加注开枪电磁阀，B箱加注枪；
[0009] 其中，气源输出增压气体，经过主管路进气手阀、主管路过滤器输出到主气路管 路；
[0010] 在主气路管路上的通往A箱的气路支路上使用A箱增压电磁阀进行气体通断的控 巧||，并且，连接A箱压力表、A箱压力传感器，对通往A箱的气体压力进行检测；此外，使用A 箱加注开枪电磁阀控制A箱加注枪；
[0011] 在主气路管路上的通往B箱的气路支路上使用B箱增压电磁阀进行气体通断的控 巧[|，并且，连接B箱压力表、B箱压力传感器，对通往B箱的气体压力进行检测；此外，使用B 箱加注开枪电磁阀控制B箱加注枪。
[0012] 如上所述的一种液体运载火箭模拟燃料增压加泄配气控制台，其中，还包括；液路 辅助系统、可编程序电控系统；
[0013] 液路辅助系统辅助包括加注枪供气接口和流量计插座接口，其中，设置两套电磁 流量计接口插座为对称加注时使用；
[0014] 可编程序电控系统包括命令执行器和人机交互操作器两部分；命令执行器的主要 硬件部分可W分为开关量输入、模拟量输入W及开关量输出Η个模块；人机交互操作器采 用的是电容式触屏显示面板，内部集成可编程序控制器。
[0015] 如上所述的一种液体运载火箭模拟燃料增压加泄配气控制台，其中，所述配气管 路系统还包括；Β箱安溢电磁阀，A箱安溢电磁阀，A箱附压力表，Β箱附压力表，A胆箱走管 连接器，B胆箱走管连接器；
[0016] 其中，在从A箱的气路支路返回到主气路管理的路径上，设置A箱安溢电磁阀，在 从A箱的气路支路返回到主气路管理的路径上，设置B箱安溢电磁阀；对于A箱设置为A箱 附压力表，对于B箱设置为B箱附压力表；所述液体运载火箭模拟燃料增压加泄配气控制台 与火箭A箱和B箱之间，分别使用A胆箱走管连接器、B胆箱走管连接器进行转接。
[0017] 本发明可应用于大型捆绑式液体运载火箭的地面试验，包括；全箭振动特性试验、 爆炸分离试验；W及火箭胆箱的增压、储存、运输等。
[0018] 本发明设计的增压加泄配气控制台能适用于新型捆绑式液体运载火箭的加注、排 泄工作，满足同时监测和控制多个火箭胆箱内模拟燃料的加注量W及胆箱实时压力值的需 求。该设备流速监测精度达0.OOlmVmin，流量监测精度达0. 01m3,胆箱压力测量精度为 0.005Mpa〇
[0019] 该控制台已成功使用于某型号全箭振动特性试验的加注过程中，并与箭上液位传 感器的测试结果进行比对验证，试验要求、操作过程和实际使用效果如下：
[0020] 试验要求：
[0021] (1)试验共有四个胆箱，其加注量分别为：24.88立方米，5. 81立方米，48. 76立方 米和11. 00立方米；
[002引 似加注流速采用慢-快-慢的方式，即加注初期为低速，中间可W适当提高流速， 接近预设定加注量时减小阀口采用慢速；
[0023] (3)加注采用增压加注，加注过程由下箱体至上箱体依次进行，W避免胆箱发生失 稳现象；
[0024] (4)箭上每个胆箱均设置液位传感器，用于比对控制台监测精确度；
[00巧](5)具备相关安全防护措施，W防止在加注过程中箭体重必改变发生倾斜而对产 品造成磕碰损害。
[002引使用效果：
[0027] 本次试验各岗位操作人员3名，试验顺利完成；获取了有效数据，结果证明试验过 程中满足加注总量的误差小于2%，使用该控制台能精确高效的实现对液体运载火箭模拟 燃料增压加注/排泄过程的自动化作业。表1为此次加注过程试验记录数据。
[0028] 表1控制台使用验证结果
[0029]
[0030]
【附图说明】
[0031] 图1是本发明所述液体运载火箭模拟燃料增压加泄配气控制台外型示意图；
[00础（a)为立体图；化）为左视图；
[0033] 图2是电磁流量计插座接口排线图；
[0034] 图3是配气管路系统组成图；
[0035] 图4是开关量输入模块排线图；
[0036]图5是模拟量输入模块排线图；
[0037] 图6是开关量输出模块排线图；
[0038] 图7是试验系统组成图。
[0039] 图1中，101为电容式触屏显示面板、102为压力表盘显示面板、103为供气接口、 104为控制台手动指令开关、105为电源和急停开关、106为可移动滚轮底座、107为主管路 进气手阀、108为控制台面；
[0040] 图3中201为气源，202为主管路进气手阀，203为主管路过滤器，204为气源压力 表，205为A箱增压电磁阀，206为A箱安溢电磁阀，207为B箱增压电磁阀，208为B箱安溢 电磁阀，209为A箱加注开枪电磁阀，210为B箱加注开枪电磁阀，