载人航天器组合体氧分压控制仿真分析.pdf

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1、V01．26No．1航天器工程第26卷第1期50SPACECRAFTENGINEERING2017年2月载人航天器组合体氧分压控制仿真分析靳健(中国空间技术研究院载人航天总体部，北京100094)摘要载人航天器组合体通常由多个具备不同功能的密封舱通过在轨组装形成，并由其中的单个密封舱利用舱问换气对组合体空气环境进行集中控制。文章建立了一种载人航天器组合体氧分压控制仿真分析模型，对五舱载人航天器组合体组装建造过程中各密封舱氧分压和空气总压变化趋势进行了分析。结果表明，受舱间换气量、密封舱数量、航天员驻留位置变化等因素的影响，组合体氧分压和空气总压变化趋

2、势与单个密封舱情况存在显著差异。随着密封舱数量的增加，离氧分压主控舱输运距离越远的密封舱，氧分压的波动范围越窄，且所能达到的氧分压上限也越低；同时，组合体空气总压的波动范围也越窄。随着舱间换气量的增大，各密封舱氧分压的差异逐渐缩小，组合体的空气总压波动范围增大。五舱组合体的氧分压和空气总压变化范围及波动周期，明显小于与它总容积相同的单个密封舱，这种差异随着舱间换气量的增大而减小。文章的研究结果有助于载人航天器组合体环境控制系统的设计和优化。关键词载人航天器组合体；密封舱；氧分压；空气总压；舱间换气中图分类号：V416．5文献标志码：ADoI：10．3

3、969／j．issn．1673—8748．2017．01．008SimulationAnalysison02PartialPressureControlofMannedSpacecraftCombinationJINJian(InstituteofMannedSpaceSystemEngineering，ChinaAcademyofSpaceTechnology，Beijing100094，China)Abstract：Mannedspacecraftcombinationisusuallyassembledbyseveralpressurizedc

4、abinswithdifferentfunctions．Airenvironmentofmannedspacecraftcombinationisusuallycontrolledbyoneofthesepressurizedcabinsthroughinter—cabinventilation．Asimulationanalysismodelof02partialpressurecontrolofmannedspacecraftcombinationisdeveloped．Byusingthissimulationmodel，02partialpr

5、essureandairpressureofmannedspacecraftcombinationwithfivecabinsareanalyzedduringtheassemblingprocess．Theanalysisresultsshowthat02partialpressureandairpressureofcombinationhavedifferentvaryingtrendsfromthatofsinglecabinduetothechangeofinter—cabinmasstransfer，cabinnumber，crewloca

6、tion，etc．Astransportdistanceofinter—cabinventilationisincreasing，varyingrangeof02partialpressureofpressurizedcabinswithout02partialpressurecontrolsystemisgettingsmallerandsmaller，furthermore，02partialpres—surehighestvalueisbecominglowerandlower，meanwhile，varyingrangeofairpressu

7、reofcom—binationisgettingsmallerandsmaller．Asinter—cabinventilationfluxisincreasing，differenceof收稿日期：2017—01—11；修回日期：2017-01—25基金项目：国家重大科技专项工程作者简介：靳健，男，博士，高级工程师，从事空间站热管理系统和载人环境系统设计工作。Email：jinlian0331@126．COITI。第1期靳健：载人航天器组合体氧分压控制仿真分析02partialpressurebetweenpressurizedcabinsisd

8、ecreasingandvaryingrangeofairpressureofcombinationisin