一种并联金属膜片贮箱均衡排放控制措施研究

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1、第41卷第6期火箭推进V01．41．No．62015年12月JOURNALOFROCKETPROPULSIONDec．2015一种并联金属膜片贮箱均衡排放控制措施研究张荣荣，任枫，张亮(上海宇航系统工程研究所，上海201109)摘要：航天器飞行过程中，并联贮箱内同种推进剂排放不均衡会引起航天器的质心变化。为控制并联金属膜片贮箱的排放不均衡量，对并联金属膜片贮箱均衡排放控制措施进行了理论分析和试验研究，得出了一种能够有效控制并联金属膜片贮箱均衡排放的措施，采用该措施对某典型金属膜片贮箱不均衡量进行了理论计算。为验证并联金

2、属膜片贮箱的均衡排放性能，根据金属膜片的选配原则选取金属膜片进行地面试验验证，并将理论计算结果与试验结果进行比对，结果表明，并联金属膜片贮箱不均衡量计算及控制措施正确、有效。关键词：并联金属膜片贮箱；均衡排放；控制措施中图分类号：V434—34文献标识码：A文章编号：1672—9374(2015)06—0035—06Researchoncontrolmeasuresforequalexpulsionofpropellantinparalleledmetaldiaphragmtank．ZHANGRongrong，RENF

3、eng，ZHANGLiang(AerospaceSystemEngineeringShan曲ai，Shanghai20109，China)AbsWact：Intheflightprocessofspacecrafts，theunequalexpulsionofsametypepropellantintheparallelmetaldiaphragmtankwillleadtothevariationofthespacecraftcentroid．Inordertocontroltheexpulsiondisequili

4、briumofparallelmetaldiaphragmtanks，thetheoreticalanalysisandexperimentalresearchoncontrolmeasuresfortheequalexpulsionofparallelmetaldiaphragmtankwereperformed．Anefficaciousmeasuretocontroltheequalexpulsionofparallelmetaldiaphragmtankswasachieved．Thetheoreticalca

5、lculationforexpulsiondisequilibriumofatypicalmetaldiaphragmtankwascarriedoutwiththismeasure．Toverifytheunequalexpulsionperformanceoftheparalleledmetaldiaphragmtanks，agroundtestwascarriedout，inwhichthemetaldiaphragmswereselectedaccordingtothematchingprinciplesoft

6、hemetaldiaphragms。Thetheoreticalresultsarecomparedwiththeresultsfromtheexperiment．Thecomparisonresultshowsthatthecalculationandcontrolmeasuresarefeasibleandeffective．Keywords：paralleledmetaldiaphragmtank；equalexpulsion；controlmeasure收稿日期：2015—05—05；修回日期：2015—07—

7、08作者简介：张荣荣(1982一)，男，硕士，高级工程师，研究领域为增压输送系统设计36火箭推进2015年12月O引言为提高承载能力，目前国内外运载火箭三子级、上面级和航天器的输送系统多采用4个贮箱两两并联的布局构型，4个贮箱安装在同一平面上，2个氧化剂与2个燃料贮箱两两并联。如“MiTEx项目”上面级、“阿里安5”上面级、“Fregat”上面级、“第聂伯”火箭上面级、“AVUM”上面级、二代导航上面级、“阿波罗”载人登月飞船推进系统、“神舟”飞船推进系统等。飞行过程中，2个并联贮箱内同种推进剂消耗会存在差异，这个差异

8、称为并联贮箱排放不均衡量，排放不均衡会引起航天器的质心变化，甚至会影响航天器的正常飞行。因此，并联贮箱的排放不均衡量一直是输送系统的一个重要技术指标。并联金属膜片贮箱的排放不均衡量既与并联的2个金属膜片贮箱本身的金属膜片压差性能差异有关，也与增压输送系统的管路流阻特性和增压性能偏差有关。某型三级运载火箭是我国新一代快速发射的液体运