[发明专利]一种在轨飞行载人航天器舱内有害气体控制方法有效
申请号: | 201510937074.2 | 申请日: | 2015-12-16 |
公开(公告)号: | CN106379562B | 公开(公告)日: | 2018-10-26 |
发明(设计)人: | 李兴乾;李英斌;白明生;李喆;范高洁 | 申请(专利权)人: | 北京空间技术研制试验中心 |
主分类号: | B64G1/48 | 分类号: | B64G1/48 |
代理公司: | 暂无信息 | 代理人: | 暂无信息 |
地址: | 100094 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 载人航天器 浓度控制 气体控制 密封舱 复压 应急模式 在轨飞行 正常模式 气体控制系统 再生 过程结束 净化能力 净化装置 泄压装置 外环境 舱段 气瓶 泄压 净化 | ||
1.一种在轨飞行载人航天器舱内有害气体控制方法,其特征是,包括正常模式下有害气体浓度控制方法和应急模式下气体浓度控制方法,所述的正常模式下有害气体浓度控制通过再生与非再生结合的方法对有害气体进行净化,所述的应急模式下有害气体浓度控制通过泄压装置和复压装置组成的泄复压装置实现,步骤如下:
(1)开启净化风机,传感器进行舱内有害气体浓度实时监测;
(2)正常模式下有害气体浓度控制启动,所述的有害气体净化装置持续工作,应急模式处于关闭状态;
(3)舱内有害气体浓度超标时,传感器报警,航天员临时转移至其他舱段或其他停靠载人航天器,净化风机关闭,正常模式关闭,启动应急模式,开启所述的泄压装置进行泄压,舱内压力达到目标压力时,关闭泄压装置,泄压停止;开启复压装置进行复压,达到舱内载人环境压力时,关闭复压装置,复压停止,此时密封舱内有害气体浓度下降至最低,满足有害气体浓度控制要求。
2.根据权利要求1所述的一种在轨飞行载人航天器舱内有害气体控制方法,其特征是,所述的正常模式下对有害气体浓度控制的方法包括以下步骤:
(a)风机将舱内空气吹入净化装置进行预处理;
(b)气体在净化装置内进行净化处理,除去空气中的有害气体;
(c)气体最后在净化装置中进一步净化,进行后处理,净化后的空气回到舱内;
(d)步骤(a)至(c)循环,完成舱内空气中微量有害气体的净化。
3.根据权利要求2所述的一种在轨飞行载人航天器舱内有害气体控制方法,其特征是,所述的净化装置设置双机备份,轮换工作;当一个净化装置净化能力下降不能满足净化要求时,将气体循环回路切换到另一个净化装置;前一个净化装置通过再生处理重新恢复净化能力,如此循环往复。
4.根据权利要求1至3任一权利要求所述的一种在轨飞行载人航天器舱内有害气体控制方法,其特征是,所述的应急模式下,舱内压力由舱内传感器实时监测,所述的泄压装置泄压至舱内压力为目标压力时,开始通过所述的复压装置对舱内复压,舱内压力达到载人环境压力时,复压停止。
5.根据权利要求1至3任一权利要求所述的一种在轨飞行载人航天器舱内有害气体控制方法,其特征是,舱内压力通过泄压、复压时间进行判断。
6.根据权利要求5所述的一种在轨飞行载人航天器舱内有害气体控制方法,其特征是,密封舱向外泄压过程视为超临界状态下等温定容放气过程,密封舱为空气,泄压时间t1满足:
其中P1为泄压初始时密封舱压力,P2为泄压结束密封舱压力,Vc为密封舱容积,μ为流量系数,A为泄压孔流通面积,Tc为密封舱温度;
从气瓶向密封舱复压过程按照超临界等温充气过程计算,按理想状态空气处理,复压时间t2满足:
其中S为复压限流孔流通面积,P1为复压开始时密封舱压力,P2为复压结束时密封舱压力,Ps为限流孔前供气压力,Vc为密封舱容积,μ为流量系数,Tc为密封舱温度。
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