卫星单元肼推进系统安全陛设计与实现

《卫星单元肼推进系统安全陛设计与实现》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第38卷第5期火箭推进V01．38．No．52012年l0月JOURNALOFROCKETPROPULSION0ct．20l2卫星单元肼推进系统安全陛设计与实现何永英(上海空间推进研究所，上海200233)摘要：从供配电保护、故障隔离和安全裕度设计等角度针对现有卫星单元肼推进系统在安全性设计上采用的措施进行了介绍和分析，并对其在现有卫星上的具体实现以及地面或在轨试验验证情况进行说明。通过分析总结，给出了卫星单元肼推进系统安全性设计的建议。关键词：卫星；单元肼推进系统；安全性设计中图分类号：V434—34文献标识码：A文章编号：1672—9374(2012)05—0018—06Saf

2、etydesignandrealizationofhydrazinemonopropellantpropulsionsystemforsatellitesHEYong—ying(ShanghaiInstituteofSpacePropulsion，Shanghai200233，China)Abstract：Thesafetydesignphilosophiesfortheexistinghydrazinemonopropellantpropulsionsystemsinsatellitesarein~oducedandanalyzedintheaspectsofpowerdistr

3、ibutionprotection，faultisolation，safetymargindesign，etc．Implementationandvalidationbothongroundandinorbitareal—SOdescribed．Severalsuggestionsonsafetydesignareproposedthroughanalysisandsummarization．Keywords：satellite；hydrazinemonopropellantpropulsionsystem；safetydesign力较高(一般为1．8～2．5MPa)，在推进剂加注

4、后0引言及卫星在轨运行期间，推进系统处于易燃、易爆和剧毒状态，而且推进系统的安全性事件往往是单元肼推进系统是空间飞行器应用中最普遍不可逆的，对人员和卫星安全都构成直接危害，的推进系统，尤其是在中低轨卫星领域，落压式后果严重。因此，如何在设计和产品研制阶段采单元无水肼催化分解系统(以下简称肼系统)以取合理有效的安全性措施使危险最小化，或采取其技术成熟、系统简单可靠的显著优点被广泛应安全防护措施将有关风险降低到可接受的水平是用。由于肼系统携带有毒推进剂，且系统初始压推进系统设计研制阶段的首要问题。收稿日期：2012—03—08；修回日期：2012—08—27基金项目：中国航天科技集团公

5、司支撑项目(2007JY06)作者简介：何永英(1977一)，女，高级工程师，研究领域为卫星推进系统第38卷第5期何永英：卫星单元肼推进系统安全性设计与实现19早些年，肼系统的安全性事故在国内外都有发生，但随着人们对系统安全意识的增强，安全2安全性设计措施及分析性的理念已经灌输到每一个设计师、工艺师、质量检验师以及生产操作工人，加上管理手段、设根据肼系统的安全性分析，其危险源为高压计措施、工艺方法以及测试设备的升级更新，安气体和推进剂，在贮箱加注、充气、检查、测试全性设计、管理、控制能力大大提高。本文仅针以及飞行过程中，存在对人员和卫星造成损害的对现有中低轨卫星用单元肼推进系统采取

6、的安全危险模式，包括：受压元件爆破、加注环节及连性措施进行分析和总结。接密封环节推进剂泄漏、检查测试过程中推力器误动作、飞行过程中推力器误动作和管路压力升1安全性设计原则高导致的损害等。为确保加注过程中及加注后到卫星发射前人员和设备安全，需制定一整套完按照空间飞行器安全性设计的一般要求，保整、全面的安全性保障体系。从产生危害的严重证人员和产品安全是安全性设计的出发点和基本程度出发，明确推进组件安全性设计的重点是：要求，并通过设计手段消除已判定的危险或减少防泄漏、防爆燃、防污染和防腐蚀。有关风险，将其降低到可接受的限度内。根据肼安全性设计措施落实上涉及到产品研制全过系统的特点和已识别

7、的危险，采取相应的安全性程，包括系统优化设计、电接口防护设计、安全措施，拟定安全l生设计原则为：裕度设计、材料优选控制、环境要求、监测及测1)通过设计手段消除已知的危险或利用最小试手段和产品生产装配测试阶段的过程控制以及危险设计原理、技术将其风险降低到可接受水危害产生后的应急处理和预案制定等各种途径。平。下文将有侧重点地进行逐一介绍和分析。2)应考虑补偿措施将不能消除的危险带来的2．1系统优化设计风险降至最低。图1给出了典型的肼系统原理示意图。下面3)应从整星角度评估