新型加热器在运载火箭绿色单元发动机上的应用

发布时间：2021-04-16 11:35

　　运载火箭用绿色单元发动机需要预热达到120℃以上才能正常起动,为了降低发动机的加热功耗,开展了新型高效加热器的研究。根据加热器的工作特点,提出了管式和弧式两种加热器结构,外壳都采用高温合金。通过发动机数值仿真与发动机高空热试车相结合的方式进行了对比分析考核,结果表明:两种加热器都通过了热试车考核,在相同的加热功率与加热时间条件下,弧式加热器对发动机的加热效果更好,能够降低发动机加热功率和缩短加热时间,已成为运载火箭使用的方案。 

【文章来源】：上海航天(中英文). 2020,37(01)CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

带加热器的卫星用5 N发动机

国外方面，铠装加热器用于肼推力器加热的技术已较为成熟。法国THERMOCOAX公司生产的铠装加热器，额定电压为14～28 V，功率为1.5～3.2W，耐热能力1 000℃，加热密度达到5 W/cm2，使用寿命12 a，外壳采用inconel 600超级合金，加热材料为NiCr合金，加热器累计生产1 500件以上，如图2所示。THERMOCOAX公司针对ECAPS公司ADN基HPGP发动机研制了新型催化床铠装加热器，额定电压为28 V，功率为2～10 W，耐热能力1 000℃，可以将1 N发动机的催化床温度加热到450℃，如图3所示[12]。

1）硝酸羟胺需要预热一定温度条件才能在催化剂的作用下发生催化分解反应，硝酸羟胺分解成氮气、一氧化氮、水等产物，释放20%能量，方程式为6NH3OHNO3=3N2+2NO+10H2O+4HNO3(1)6NH3OHNO3=2N2+2N2O+10H2O+4HNO3(2)2）硝酸羟胺分解产物和甲醇在高温下发生催化燃烧反应，释放80%能量，典型方程式为

【参考文献】：
期刊论文
[1]大椭圆轨道挠性卫星姿态快速机动控制研究[J]. 张洋,朱野,李东,鹿艺,朱振才.  上海航天. 2017(06)
[2]一种基于推力器控制的卫星质心在轨估算方法研究[J]. 郭正勇,张增安,汪礼成,何益康,赵永德.  上海航天. 2017(05)
[3]HAN基无毒单组元1N发动机设计研究[J]. 刘川,赵峰,刘俊.  上海航天. 2016(04)
[4]无毒单组元发动机技术研究[J]. 李小芳.  上海航天. 2001(03)



本文编号：3141349