[发明专利]氢氧火箭发动机地面试验用液氢容器充装方法

权利要求书

1.一种氢氧火箭发动机地面试验用液氢容器充装方法，应用于火箭发动机的试验液氢容器，所述试验液氢容器包括液氢贮箱（12）和设置在液氢贮箱（12）外部的夹套（5），其特征在于，包括如下步骤：

S1：对液氢贮箱（12）进行增压；

S2：对夹套（5）加注液氮，加注过程中确保液氢贮箱（12）为正压；

S3：夹套（5）注满液氮，使得液氢贮箱（12）预冷至液氮温区；

S4：对所述液氢贮箱（12）泄压；

S5：向所述液氢贮箱（12）中加注液氢。

2.根据权利要求1所述的氢氧火箭发动机地面试验用液氢容器充装方法，其特征在于，所述夹套（5）上设置有夹套顶部阀（3）和夹套底部阀（7），步骤S2包括：

S201：将夹套顶部阀（3）外接大气，将夹套底部阀（7）外接液氮源；

S202：向夹套（5）注入液氮，至液氮从夹套顶部阀（3）溢出后停止加注；

S203：静置夹套（5），观察从夹套顶部阀（3）流出的氮气气流参数是否趋于稳定；

S204：若否，则循环步骤S202和S203；若是，则停止循环操作。

3.根据权利要求2所述的氢氧火箭发动机地面试验用液氢容器充装方法，其特征在于，所述氮气气流参数至少包括氮气气流流量以及氮气气流变化量。

4.根据权利要求3所述的一种氢氧火箭发动机地面试验用液氢容器充装方法，其特征在于，至少在第一次执行步骤S202时，监测夹套（5）的压力，基于所述夹套（5）的压力控制液氮的加注速度，使得所述夹套（5）的压力不超出额定压力。

5.根据权利要求2至4任一项所述的氢氧火箭发动机地面试验用液氢容器充装方法，其特征在于，步骤S3之后还包括：

S6：关闭夹套顶部阀（3），将夹套底部阀（7）打开，通过夹套底部阀（7）向外排放液氮，至夹套（5）排空液氮后关闭夹套底部阀（7）。

6.根据权利要求5所述的氢氧火箭发动机地面试验用液氢容器充装方法，其特征在于，步骤S6包括：

S601：关闭夹套顶部阀（3）；

S602：将夹套底部阀（7）打开，通过夹套底部阀（7）向外排放液氮；

S603：将夹套顶部阀（3）外接氮气源，对夹套（5）增压；

S604：至夹套（5）排空液氮后关闭夹套顶部阀（3），停止增压；

S605：至夹套（5）压力恢复至常压后，关闭夹套底部阀（7）。

7.根据权利要求6所述的氢氧火箭发动机地面试验用液氢容器充装方法，其特征在于，步骤S5于步骤S605之后进行，在步骤S5进行液氢加注过程中，监测夹套（5）的压力是否为预设负压值。

8.根据权利要求7所述的氢氧火箭发动机地面试验用液氢容器充装方法，其特征在于，所述液氢贮箱（12）上设置有贮箱顶部阀（1）和贮箱底部阀（8），步骤S5包括：

S501：将贮箱顶部阀（1）外接大气，将贮箱底部阀（8）外接液氢源，使用第一流量对液氢贮箱（12）加注液氢；

S502：至液氢的液位到达液氢贮箱（12）总液位的1/8后，使用第二流量对液氢贮箱（12）加注液氢；所述第二流量大于所述第一流量。

9.根据权利要求8所述的氢氧火箭发动机地面试验用液氢容器充装方法，其特征在于，步骤S502之后还包括：

S503：持续加注液氢，至液氢从贮箱顶部阀（1）溢出后停止加注，并开始计时；

S504：观察液氢液位，待液氢的液位降至预设定值后，停止计时；

S505：记录步骤S503至S504之间的计时时长；

S506：循环步骤S503至S505，直至本次步骤S503和S504之间的计时时长与上次循环的所述计时时长趋于稳定，停止循环操作。

10.根据权利要求1所述的氢氧火箭发动机地面试验用液氢容器充装方法，其特征在于，所述液氢贮箱（12）上设置有贮箱顶部阀（1）和贮箱底部阀（8），

在步骤S1中，液氢贮箱（12）通过贮箱顶部阀（1）外接氢气源，使用氢气对液氢贮箱（12）增压至0.2Mpa以上；

在步骤S4中，使用打开贮箱底部阀（8）对氢气进行泄放，实现对液氢贮箱（12）加注管路的吹除作业；

在步骤S5中，贮箱底部阀（8）外接液氢源，以对液氢贮箱（12）进行液氢加注操作。