[发明专利]载人航天器密封舱泄复压地面模拟试验系统

说明书

本发明涉及一种载人航天器密封舱泄复压地面模拟试验系统，包括：真空容器(1)，为航天器密封舱提供真空环境；低温容器(2)，位于所述真空容器(1)内部，为航天器密封舱提供低温环境；空间热流单元(3)，为航天器密封舱提供空间热流环境；泄复压单元(4)，为航天器密封舱泄压和/或复压。根据本发明的载人航天器密封舱泄复压地面模拟试验系统能够正确模拟密封舱在轨空间环境及热边界条件，获得有效的泄复压试验数据。

技术领域

本发明涉及载人航天器地面试验技术领域，尤其涉及一种载人航天器密封舱泄复压地面模拟试验系统。

背景技术

不同于其他类型的航天器，载人航天器密封舱具备泄复压功能，保障航天员在出舱活动时，安全、方便的进出航天器。为验证密封舱泄复压功能，需要在地面模拟的空间环境中，开展密封舱泄复压试验。单机级的泄复压试验设备，受限于设备尺寸，无法用于整舱级的泄复压试验。传统的航天器整舱热试验，真空容器内模拟航天器在轨时的真空、低温背景和空间辐照环境，将航天器置于容器内，验证航天器的热设计。如果直接使用航天器地面热试验系统，开展真空低温环境下的泄复压试验，舱内气体向真空容器内泄压时，容器绝对压力将处于真空放电区，可能会使真空容器内的带电设备发生真空放电现象。真空容器内的带电设备主要是模拟空间热流的红外笼，若舱内气体向真空容器内泄压时，使红外笼处于断电状态，则泄复压试验不能正确模拟密封舱的热边界条件，无法达到试验效果。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，提供一种能够正确模拟航天器密封舱的在轨空间环境，达到试验效果的载人航天器密封舱泄复压地面模拟试验系统。

为实现上述目的，本发明提供一种载人航天器密封舱泄复压地面模拟试验系统，包括：

真空容器，为航天器密封舱提供真空环境；

低温容器，位于所述真空容器内部，为航天器密封舱提供低温环境；

空间热流单元，为航天器密封舱提供空间热流环境；

泄复压单元，为航天器密封舱泄压和/或复压。

根据本发明的一个方面，所述真空容器提供10-3pa量级的真空环境。

根据本发明的一个方面，所述低温容器采用液氮循环系统，其外表面喷涂吸收率优于0.9的热控涂层。

根据本发明的一个方面，所述空间热流单元包括：

红外笼，位于所述低温容器内部，用于包围航天器密封舱，为航天器密封舱提供空间热流环境；

测控机构，与所述红外笼电连接，用于测量和控制所述红外笼内的热流环境。

根据本发明的一个方面，所述测控机构包括与所述红外笼电连接的容器内电缆、位于所述真空容器外的通过设置在所述真空容器上的第一穿墙法兰与所述容器内电缆电连接的容器外电缆、与所述容器外电缆电连接的测控计算机以及与所述容器外电缆和所述测控计算机电连接的用于供电的电源。

根据本发明的一个方面，所述泄复压单元包括为所述航天器密封舱泄压的泄压机构和置于航天器密封舱内部用于复压的复压气瓶。

根据本发明的一个方面，所述泄压机构包括置于航天器密封舱内部的排气泄压组件以及与所述排气泄压组件相连的压力控制组件。

根据本发明的一个方面，所述压力控制组件包括与所述排气泄压组件连接的容器内管道、位于所述真空容器外的通过设置在所述真空容器上的第二穿墙法兰与所述容器内管道连通的容器外管道、连接所述容器外管道的泄压装置、设置在所述容器外管道上的用于启闭管路的控制阀门、置于航天器密封舱内用于测量真空度的真空规、以及与所述真空规连接并且通过设置在所述真空容器上的第三穿墙法兰与所述泄压装置连接的压力测量线路。

根据本发明的一个方面，所述排气泄压组件与所述容器内管道通过隔热垫隔热相连。