一种撬装式火箭贮箱压力信号器飞行真空环境模拟装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种撬装式火箭贮箱压力信号器飞行真空环境模拟装置，由真空仓门、真空仓、真空规、烛台、真空泵及平台小车等组成。用于安装上面级火箭贮箱压力信号器，并模拟其在大气层外工作的真空条件，解决电路绝缘与密封问题。装置工作时，真空仓内真空度优于1Pa。本发明采用的压力信号器安装结构简单，拆卸与维护方便；采用真空封泥、铝棒进行压力信号器电缆过真空仓壁的密封，结构简单、易于实现、真空密封效果好且成本低；将真空仓和真空泵集成于一辆平台车上，使系统结构紧凑，增强了真空仓内抽真空的效果，且整体移动方便，提高了系统的可维护性。
【专利说明】一种撬装式火箭贮箱压力信号器飞行真空环境模拟装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种真空环境模拟装置，用于地面试验中安装火箭贮箱压力信号器， 并模拟上面级火箭飞行过程中压力信号器所处的真空环境，主要用于上面级火箭推进剂增 压输送系统地面试验，属于上面级火箭飞行环境模拟试验技术。
【背景技术】
[0002] 针对我国CZ-XX系列运载火箭X子级推进剂贮箱，研制了一套由电磁阀和孔板组 合的冷氦增压系统，以取代冷氦压调器。该系统由压力信号器感知推进剂贮箱与外界环境 的压力差值，并以此差值的变化作为增压系统调节的依据。作为新增压系统，相关结构参数 调整与其可靠性验证过程，都需要开展全面的研制及验证试验。因此，有效的模拟上面级火 箭飞行过程中压力信号器所处的真空环境是该项目试验的关键技术之一。国内尚未开展过 这种模拟装置的开发研究工作，没有成熟的经验可以借鉴。
【发明内容】
[0003] 本发明解决的技术问题是：提供一种真空环境装置，用于安装上面级火箭贮箱压 力信号器，并模拟其在大气层外工作的真空条件，解决电路绝缘与密封问题，为地面试验中 压力信号器根据推进剂贮箱压力控制增压系统提供电路、气路连接通道和工作环境。
[0004] 本发明的技术方案是：一种火箭贮箱压力信号器飞行真空环境模拟装置，如图1， 由真空仓门、0形密封圈、真空仓、箱压导管、手动阀门、电缆密封绝缘结构、电缆线、真空规、 烛台、真空阀、金属软管、真空泵及平台小车组成。其中真空仓门、0型密封圈、真空仓、手 动阀门、真空阀形成密封空间，用于保持真空环境和容纳压力信号器及烛台等设备；箱压导 管连接需控制压力的推进剂贮箱和压力讯号器，为直径8_、壁厚1_不锈钢管，与焊接于 真空仓壁面的接管咀采用螺纹连接；手动阀门在真空仓内恢复大气压时起充气作用；电缆 密封绝缘结构起到电缆线和真空仓间绝缘、过线孔真空密封作用；电缆线连接压力讯号器、 电源与增压系统；真空规测量真空仓内真空度；烛台用于安装压力信号器；真空阀、金属软 管、真空泵用于抽吸真空仓内气体，形成真空环境。
[0005] 真空仓为圆筒形结构，如附图2所示，内径400mm，长度700mm，采用不锈钢材料制 作，设置操作开口、烛台安放底座、贮箱压力导管孔、手动阀门安装孔、真空规安装孔、电缆 线安装孔、真空阀门安装孔；其中，烛台安放底座位于真空仓内下底，直径48mm、壁厚4mm、 深度20mm ;贮箱压力导管孔和电缆线安装孔的数量分别与增压系统需使用的压力信号器 数量相同；手动阀门安装孔孔径为6mm，真空阀门安装孔孔径不小于35mm。
[0006] 连接电缆线通过真空仓壁面通孔连接仓内部的压力信号器和外部的受控设备，如 图3所示；通孔直径为10mm，内、外电缆线分别采用锡焊焊接于直径为2mm，长度15mm的铝 棒两端，将铝棒放置与通孔处，且与通孔同轴；铝棒与通孔间充填真空封泥，并使真空封泥 将错棒两端完全封闭。
[0007] 将真空仓和真空泵同时固定在一辆平台小车上，小车上平台面尺寸为 0.8mX 1.2m，底座四角上安装有小轮，可方便装置整体移动和维护。
[0008] 本发明的有益效果是：
[0009] (1)本发明将压力信号器安放在烛台上，烛台下端直接插入真空仓内下底的烛台 安放底座内，结构简单，便于压力信号器的安装、拆卸与维护等工作。
[0010] (2)本发明采用真空封泥进行压力信号器电缆通过真空仓壁的密封，结构简单、易 于实现、真空密封效果好且成本低。
[0011] (3)本发明将真空仓和真空泵集成于一辆平台面尺寸为0. 8mXl. 2m的小车上，使 系统结构紧凑，缩短了金属软管的长度，增强了真空仓内抽真空的效果，且整体移动方便， 提高了系统的可维护性。
【专利附图】
【附图说明】
[0012] 图1为本发明的组成结构示意图；
[0013] 图中：1.真空仓门、2.0型密封圈、3.真空仓、4.箱压导管、5.压力信号器、6.手 阀、7.电缆密封绝缘结构、8.电缆线、9.真空规、10.烛台、11.真空阀、12.金属软管、13.真 空泵；
[0014] 图2为真空仓结构示意图；
[0015] 图3为采用真空封泥密封及绝缘的电缆线密封结构示意图。
【具体实施方式】
[0016] 如图1所示，本发明主要由真空仓门1、0形密封圈2、真空仓3、箱压导管4、手动 阀门6、电缆密封绝缘结构7、电缆线8、真空规9、烛台10、真空阀11、金属软管12、真空泵 13组成。其中真空仓门1、0型密封圈2、真空仓3、手动阀门6、真空阀11形成密封空间，用 于保持真空环境和容纳压力信号器5及烛台10等设备；箱压导管4连接需控制压力的推进 剂贮箱和压力讯号器5,由直径8_、壁厚1_不锈钢管制做，与焊接于真空仓3壁面的接管 咀采用螺纹连接；手动阀门6在真空仓3内恢复大气压时起充气作用；电缆密封绝缘结构7 起到电缆线8和真空仓3间绝缘、过线孔真空密封作用；电缆线8连接压力讯号器5、电源 与增压系统；真空规9测量真空仓3内真空度；烛台10用于安装压力信号器5 ;真空阀11、 金属软管12、真空泵13用于抽吸真空仓内气体，形成真空环境。真空泵13的极限真空度 为l〇_ 5Pa，采用上述步骤实现的系统真空仓3真空度优于IPa，满足增压系统试验贮箱压力 讯号器真空环境模拟要求。
[0017] 在实际应用中，电缆线通过真空仓壁面通孔连接仓内部的压力信号器和外部的受 控设备，如图3所示；通孔直径为10mm，内、外电缆线分别采用锡焊焊接于直径为2mm，长度 15_的铝棒两端，将铝棒放置与通孔处，且与通孔同轴；铝棒与通孔间充填真空封泥，并使 真空封泥将铝棒两端完全封闭。
[0018] 将真空仓和真空泵同时固定在一辆平台小车上，小车上平台面尺寸为 0. 8mXL 2m，可方便装置整体移动和维护。
[0019] 本发明未详细描述内容为本领域技术人员公知技术。
【权利要求】
1. 一种火箭贮箱压力信号器飞行真空环境模拟装置，由真空仓门（1)、〇形密封圈（2)、 真空仓（3)、箱压导管（4)、手动阀门（6)、电缆密封绝缘结构（7)、电缆线（8)、真空规（9)、 烛台（10)、真空阀（11)、金属软管（12)、真空泵（13)及平台小车（14)组成。其中真空仓门 (1)、〇型密封圈（2)、真空仓（3)、手动阀门（6)、真空阀（11)形成密封空间，用于保持真空 环境和容纳压力信号器（5)及烛台（10)等设备；箱压导管（4)连接需控制压力的推进剂贮 箱和压力讯号器（5)，采用直径8_、壁厚1_不锈钢管制作，与焊接于真空仓（3)壁面的接 管咀采用螺纹连接；手动阀门（6)在真空仓（3)内恢复大气压时起充气作用；电缆密封绝 缘结构（7)起到电缆线⑶和真空仓⑶间绝缘、过线孔真空密封作用；电缆线⑶连接压 力讯号器（5)、电源与增压系统；真空规（9)测量真空仓（3)内真空度；烛台（10)用于安装 压力信号器（5);真空阀（11)、金属软管（12)、真空泵（13)用于抽吸真空仓内气体，形成真 空环境。真空仓（1)和真空泵（13)安装在一辆平台车上（14)。
2. 根据权利要求1所述的一种火箭贮箱压力信号器飞行真空环境模拟装置，其特征在 于：所述真空仓（3)结构为圆筒形，内径400mm，长度700mm，采用不锈钢材料制作，设置操作 开口、烛台（10)安放底座、箱压导管（4)孔、手动阀门（6)安装孔、电缆线（8)安装孔、真空 规（9)安装孔、真空阀（11)安装孔；其中贮箱压力导管⑷孔和电缆线⑶安装孔的数量 分别与增压系统需使用的压力信号器（5)数量相同；手动阀门（6)安装孔孔径为6_，真空 阀门（11)安装孔孔径不小于35mm。
3. 根据权利要求1所述的一种火箭贮箱压力信号器飞行真空环境模拟装置，其特征在 于：烛台（10)安放底座位于真空仓（3)内下底，直径48mm、壁厚4mm、深度20mm。
4. 根据权利要求1所述的一种火箭发动机推力室低温氢气安全处理装置，其特征在 于：电缆线（8)通过真空仓（3)壁面通孔连接仓内部的压力信号器（5)和外部的受控设备， 通孔直径为l〇mm，内、外电缆线（8)分别采用锡焊焊接于直径为2mm，长度15mm的铝棒两 端，将铝棒放置于通孔处，且与通孔同轴；铝棒与通孔间充填真空封泥，并使真空封泥将铝 棒两端完全封闭。
5. 根据权利要求1所述的一种火箭发动机推力室低温氢气安全处理装置，其特征在 于：平台小车（14)安装平台面尺寸为0.8mX 1.2m，底座四角上安装有小轮，可方便装置整 体移动和维护。
【文档编号】G01M99/00GK104122105SQ201310146929
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2013年4月25日 优先权日:2013年4月25日
【发明者】赵耀中, 尹奇志, 刘屹, 瞿骞, 刘瑞敏, 王占林, 梁怀喜, 温鹏飞, 刘兵, 王璐, 郑然
申请人:北京航天试验技术研究所