[发明专利]一种撬装式火箭贮箱压力信号器飞行真空环境模拟装置

说明书

技术领域

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

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

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。

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、O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、O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8mm、壁厚1mm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。

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。

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，并使真空封泥将铝棒两端完全封闭。

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0.8m×1.2m，底座四角上安装有小轮，可方便装置整体移动和维护。

本发明的有益效果是：

(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。

(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。

(3)本发明将真空仓和真空泵集成于一辆平台面尺寸为0.8m×1.2m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。

附图说明

图1为本发明的组成结构示意图；

图中：1.真空仓门、2.O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；

图2为真空仓结构示意图；

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