液氧增压器挤压加注输送可行性试验

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1、2012年第5期导弹与航天运载技术No.52012总第321期MISSILESANDSPACEVEHICLESSumNo.321文章编号：1004-7182(2012)05-0058-04液氧增压器挤压加注输送可行性试验王天祥，陈虹，雷刚，李爱华（总装备部工程设计研究总院，北京，100028）摘要：对液氧自增压挤压输送中增压器性能、液氧贮罐气枕压力调控和小流量增压器挤压输送进行现场试验，在试验数据的基础上，对大流量液氧挤压加注可行性进行理论分析。结果表明，该自增压汽化器性能稳定，贮罐气枕压力调节性能良好，发射中采用增压器挤压加注液氧的模式可行。关键词：液氧；增压器；挤压输送

2、；试验中图分类号：TK124文献标识码：AExperimentalStudyontheFeasibilityofExtrusionFeedingtheLiquidOxygenbythePressureIntensifierWangTianxiang，ChenHong，LeiGang，LiAihua（CenterforEngineeringDesignandResearchUndertheHeadquarterofGeneralEquipment，Beijing，100028）Abstract:Thesiteexperimentationsofthepressureinten

3、sifierperformance,thepressureadjustmentandcontroloftheullagevaporinthetank,thesmallflowratefeedingoftheliquidoxygenbythepressureintensifierweredone.Andonbasisofthetestdata,thefeasibilityofthelargeflowratefeedingoftheliquidoxygenwastheoreticallyanalyzed.Thestudyresultsshowedthatthepressurei

4、ntensifierhadasteadyperformanceandatthesametimetheullagevaporpressureinthetankcouldbewelladjustedandcontrolledbythevalveopeningofthepressureintensifier.Italsoindicatedthatthemethodoffeedingtheliquidoxygenbythepressureintensifierwasfeasible.KeyWords:Liquidoxygen；Thepressureintensifier；Extru

5、sionfeeding；Experimentation0引言氧品质降低的问题。目前中国航天发射中液氧自增压根据中国航天发展战略，新一代运载火箭及其后加注输送的经验和相关数据较少，对自增压汽化器的续运载火箭的液氧加注量将远远超过现有运载火箭的增压性能、增压调节控制能力以及调节方式尚不明确，加注量，是现有运载火箭加注量的数倍乃至更大，因因此有必要对液氧自增压输送的可行性进行研究。此，大规模液氧加注需求对现有的液氧加注模式提出本文对液氧贮罐自增压器的性能、增压调节控制了新的要求和挑战。目前的液氧加注主要采用液氧贮能力以及调节方式进行了现场试验研究和理论计算分罐气枕增压和液氧泵输送

6、相结合的方式。针对后续运析，在此基础上模拟了液氧小流量挤压输送过程，分载火箭液氧加注需求，液氧加注模式应具有超大流量析了大流量挤压过程，为新一代及后续运载火箭发射的液氧泵和大能力的贮罐增压设备，系统将更为复杂，中液氧挤压加注的可行性提供了依据。对安全可靠性要求将更高。液氧贮罐增压方式有外气源氮气增压和汽化器自1试验系统增压两种。外气源氮气增压模式虽然具有稳压性好、适1.1试验流程应性强等优点，但部分增压氮气会在液氧中溶解，使得试验流程如图1所示。该试验流程可由3个部分[1]组成：a）增压系统，包括增压汽化器及增压管路，增进箭液氧品质无法满足航天运载器的技术要求。3而采用汽化

7、器自增压的方式加注液氧，不存在液压汽化器的设计能力为800Nm/h；b）液氧贮存系收稿日期：2011-12-20作者简介：王天祥（1976-），男，博士研究生，主要从事低温加注系统工作第5期王天祥等液氧增压器挤压加注输送可行性试验593统，包括液氧贮罐及管路，贮罐容积为45m，液氧断开启增压器前的阀门来验证汽化器的增压能力。3充装量为25m；c）输送系统，包括输送管路及阀门、b）气枕压力试验：在确保贮罐无输出的情况下，压力表等。氧气通过专门的排放管路进行排放。通过调节增压器前阀门开度，对气枕压力进行调节和控制。对阀