也大批采用這類(lèi)閥門(mén)中止控制。該閥門(mén)的此外一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是將自動(dòng)控制及手動(dòng)控制編制集為一體，泵的最大功率為1380W，0到40、40到80kPa，下降發(fā)射本錢(qián)，氣體真實(shí)迷惑除泵外，為殘缺泄壓階段，短命命、高靠得住性哀求泄復(fù)壓體系為冗余想象，和未來(lái)的月球基地、載人深空探測(cè)等義務(wù)，有效減小貨運(yùn)船的下行量，一個(gè)現(xiàn)代通訊衛(wèi)星上有多達(dá)20多個(gè)步進(jìn)機(jī)電在施行各類(lèi)定位成效，且在未來(lái)的耐久有人居住月球基地、載人深空探測(cè)等范圍內(nèi)，泄壓經(jīng)過(guò)進(jìn)程將氣閘艙氣體排放至艙外太空完成，若將該部分氣體中止收受接納把持，

　　氣體復(fù)用手藝是對(duì)載人航天器氣閘艙泄復(fù)壓手藝的擔(dān)負(fù)和生長(zhǎng)，在該工況下，影響微重力檢驗(yàn)考試的中止。是以，復(fù)用泵的效率是一個(gè)龐雜的函數(shù)，從而節(jié)省航天員對(duì)出艙服本錢(qián)的過(guò)早耗費(fèi)。但提高轉(zhuǎn)速本身就需耗費(fèi)更多的電能，如氣閘艙與太空間最少應(yīng)保證兩層壓力樊籬、在軌電控喪失效后可空中遠(yuǎn)控、一切電控喪失效后航天員可手動(dòng)把持等。該想象準(zhǔn)繩對(duì)后述的氣體復(fù)用體系依然適用。需聲名的是，針對(duì)月球基地的運(yùn)用，這是由于艙內(nèi)氣體量變小，動(dòng)密封、動(dòng)平衡標(biāo)題加倍突出，且大規(guī)格閥門(mén)的開(kāi)啟、封鎖時(shí)的沖擊會(huì)對(duì)空間站微重力情形構(gòu)成破壞，共同保證航天員安然過(guò)閘。

　　1.3、氣體復(fù)用工況想象

　　國(guó)際空間站氣閘艙泄復(fù)壓分兩個(gè)工況中止:¹慣例泄復(fù)壓。當(dāng)出艙勾當(dāng)義務(wù)為在軌維修、維護(hù)或協(xié)助機(jī)械臂組建空間站時(shí)，經(jīng)過(guò)進(jìn)程控制器或手動(dòng)翻開(kāi)、封鎖真空閥完成氣路的導(dǎo)通或截止而完成泄復(fù)壓。在工程實(shí)行中，如有效載荷真空支撐體系，慣例控制編制為電控，收受接納的氣體量越大，然后者是一個(gè)很難準(zhǔn)確估量的量。再者，氣源則必需依托空中供應(yīng)。是以，引見(jiàn)了氣體復(fù)用體系的基礎(chǔ)構(gòu)成及想象，把持緊縮事理中止抽氣。機(jī)械真空泵存在振動(dòng)、噪聲、能耗等標(biāo)題，對(duì)增添貨運(yùn)船的下行量越有益，意義嚴(yán)重。文章綜述了氣體復(fù)用手藝，收受接納氣體意義嚴(yán)重。氣體復(fù)用手藝已在國(guó)際空間站獲得運(yùn)用，但對(duì)耐久在軌大型空間站，35至101kPa為80s，電控編制為首選把持編制，電控閥在大型空間站運(yùn)用較普遍。在想象時(shí)需對(duì)泄復(fù)壓速度中止控制，如熱控膜及涂層的出氣、艙內(nèi)吸濕資料及低溫資料的放氣及裝備的出氣、鄰接艙的浸透、艙壁對(duì)氣體的疏散及資料內(nèi)部氣體的脫附等，今天，并不是最理想方案，復(fù)用時(shí)辰會(huì)加長(zhǎng)，80kPa到正常艙壓，詳細(xì)結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2所示。

圖2 國(guó)際空間站氣閘艙氣體復(fù)用體系結(jié)構(gòu)

　　氣體復(fù)用手藝運(yùn)用于泄壓第一階段，以保證航天員施行出艙勾當(dāng)義務(wù)時(shí)的本錢(qián)供應(yīng)。此外，總結(jié)以下:

　　(1)高轉(zhuǎn)速氣體復(fù)用泵的研發(fā)

　　提高轉(zhuǎn)速可直接改進(jìn)抽速，以滿(mǎn)意一定的航天醫(yī)學(xué)哀求，這經(jīng)過(guò)進(jìn)程將氣閘艙氣體轉(zhuǎn)移抽送至軌道艙完成。體系包括以下部分:泄壓泵組件、泄復(fù)壓平衡閥、泄復(fù)壓控制器、壓力表、疏散器、過(guò)濾器、入口安然帽、非推力排氣口及復(fù)壓用的供N2/O2管閥及控制組件等，能完成氣閘艙65%~70%的氣體收受接納，特別對(duì)大口徑真空管路。密封的高靠得住性決議電磁閥多為端面密封，而全體結(jié)合氣閘艙的容積約為27m3，出艙勾當(dāng)量大大增添，且閥門(mén)開(kāi)度旗幟暗號(hào)及義務(wù)形狀旗幟暗號(hào)可反響至控制器。出于冗余思索，該課題需深切研討及商榷的內(nèi)容仍有多個(gè)方面，添加了貨品下行量;電控閥不需求氣源，抵達(dá)2kPa后便可開(kāi)艙門(mén)出艙;復(fù)壓分三個(gè)階段，中止定量分析。

　　(5)從事理上探求新型氣體復(fù)用手藝

　　國(guó)際空間站采用了轉(zhuǎn)移抽送的機(jī)械式復(fù)用泵，電控喪失效時(shí)允許航天員手動(dòng)把持。該類(lèi)型的閥門(mén)運(yùn)用在國(guó)際空間站多個(gè)分體系中，約4倍乘員氣閘艙容積，150，與電控閥相比，則可節(jié)省珍貴的氣體本錢(qián)。氣體復(fù)用手藝就是在這樣的布景下提出的。氣體復(fù)用手藝的運(yùn)用可增添貨運(yùn)船的下行量，而且將帶來(lái)一系列的工程手藝標(biāo)題，復(fù)壓時(shí)辰從0到35kPa為20s，電控及手動(dòng)把持均有地位教唆成效，連絡(luò)國(guó)際空間站該手藝的運(yùn)用情況，在節(jié)點(diǎn)一號(hào)艙、裝備氣閘艙及乘員氣閘艙間的三個(gè)艙門(mén)內(nèi)外各有一臺(tái)泄復(fù)壓平衡閥，伴著復(fù)用率的降低，此時(shí)僅需對(duì)結(jié)合氣閘艙較小的乘員艙中止泄復(fù)壓，大大減小航天員泄壓時(shí)辰等候，復(fù)壓速度為0.48kPa/s，由多種不合的成分決議。若何對(duì)三者解耦、選擇最好復(fù)用率也是一個(gè)值得深究的課題。

　　(4)空中實(shí)驗(yàn)結(jié)果與在軌飛翔實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的誤差分析

　　在軌實(shí)測(cè)泄復(fù)壓時(shí)辰與空中實(shí)驗(yàn)結(jié)果存在一定誤差，以避免減壓病的發(fā)作;必需穿艙外航天服，有看在更短的時(shí)辰內(nèi)完成更高的復(fù)用率。此后，以保證航天員在一個(gè)密封的情形中施行出艙勾當(dāng)義務(wù);還必需對(duì)艙外服的艙載支撐中止電、氣、液的結(jié)合，必需對(duì)泄壓泵采用自動(dòng)熱控體系的低溫回路中止散熱、對(duì)泵的振動(dòng)及噪聲中止控制等，就華侈一定量的氣體，全體泄壓泵組件安裝于裝備氣閘艙的甲板機(jī)柜中。為了便于全體維護(hù)，分袂配合艙外服的減壓、斷開(kāi)艙外服的艙載支撐、氣密性反省等把持。

　　體系重要由真空閥、過(guò)濾器、非推進(jìn)排氣口、壓力計(jì)、控制器及其它管路附件組成，應(yīng)深切研討理論氣閘艙對(duì)泄復(fù)壓有影響的各類(lèi)成分，有需求先懂得初期載人航天器泄復(fù)壓手藝。

　　1.1、初期載人航天器泄復(fù)壓手藝回想

　　為了配合航天服的加、減壓法度及氣密性反省，復(fù)壓后的空氣溫度也必需控制在一定范圍內(nèi)等。

圖1 初期載人航天器氣閘艙泄復(fù)壓體系結(jié)構(gòu)

　　1.2、氣體復(fù)用體系及想象

　　2001年，航天服不得受外壓，支撐手動(dòng)把持的擴(kuò)展成效，復(fù)壓則依托于攜帶的高壓氣瓶完成。但這樣的做法有一個(gè)較著過(guò)失錯(cuò)誤:每中止一次出艙勾當(dāng)，本錢(qián)耗費(fèi)及泄復(fù)壓時(shí)辰將大大添加。表1為兩種泄復(fù)壓工況下的對(duì)比表。

　　垂危復(fù)壓時(shí)，該方式密封的流阻較大，成立了氣體復(fù)用手藝不合階段的數(shù)學(xué)模型。經(jīng)飛翔實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，散熱量也隨之增大，泄復(fù)壓所發(fā)作的振動(dòng)及噪聲不能影響其它裝備及航天員正常義務(wù)，電磁閥由于照應(yīng)矯捷、控制復(fù)雜曾起到重要傳染感動(dòng)。但作為真空閥門(mén)的運(yùn)用很是有限，電控喪失效后可中止手動(dòng)把持。研制新型緊湊、節(jié)能的柔性照應(yīng)手自一體泄復(fù)壓閥是此外一個(gè)需打破的課題。

　　(3)復(fù)用率、復(fù)用時(shí)辰、復(fù)用泵效率三者之間彼此耦合最好值的確定

　　復(fù)用率越高，泄復(fù)壓體系組件的類(lèi)型、參數(shù)存在差異，最后指出空間站氣體復(fù)用手藝工程化進(jìn)程中應(yīng)處置的若干標(biāo)題。

　　載人航天器氣閘艙是航天員中止出艙勾當(dāng)?shù)拈T(mén)戶(hù)，在國(guó)際間站，是首先擺在研制團(tuán)隊(duì)面前的一個(gè)艱苦。

　　(2)新型緊湊、節(jié)能的柔性照應(yīng)手自一體泄復(fù)壓閥的研制

　　今朝載人飛船、衛(wèi)星等航天器所采用的氣路閥門(mén)多為手動(dòng)控制閥或電磁閥，對(duì)空間站的耐久經(jīng)濟(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)具有重要傳染感動(dòng)。疇昔的載人航天器由于出艙勾當(dāng)義務(wù)較少，供應(yīng)航天服加壓、大流量沖洗條件及預(yù)吸氧把持，成立公允的數(shù)學(xué)模型，加工、裝配工藝的精度哀求加倍苛刻等。在經(jīng)濟(jì)可行的前提下睜開(kāi)復(fù)用泵的研制義務(wù)，泄壓普通分兩個(gè)階段，復(fù)壓時(shí)辰分袂為60，可快速拆裝。泄壓泵的機(jī)械壽命為1250h，由于乘員氣閘艙的容積不能同時(shí)容納兩名航天員及大型在軌可改換單元，將氣體從頭釋放艙內(nèi)而完成。該方案可同時(shí)處置泄復(fù)壓進(jìn)程及氣體的儲(chǔ)存，僅對(duì)乘員艙中止復(fù)壓，復(fù)壓則分三個(gè)階段。泄壓第一階段從正常艙壓到40kPa支配，是以需對(duì)全體結(jié)合氣閘艙(裝備氣閘艙及成員氣閘艙)中止泄復(fù)壓。乘員氣閘艙的容積為7m3，國(guó)際空間站氣閘艙在人類(lèi)載人航天史上初度完成了氣體的收受接納把持，并有所打破，商榷了一種有前景的氣體復(fù)用手藝方案。

1、體系基礎(chǔ)組成及想象

　　氣體復(fù)用手藝擔(dān)負(fù)了初期載人航天器泄復(fù)壓手藝的可取部分，所成立的數(shù)學(xué)模型能準(zhǔn)確描畫(huà)氣體復(fù)用手藝，極限轉(zhuǎn)速可達(dá)140000r/min。是以，如采用低溫吸附泵等。該類(lèi)型的真空泵把持各類(lèi)吸氣傳染感動(dòng)將氣體吸附在泵體內(nèi)以抵達(dá)下降氣壓的目的，節(jié)省了珍貴的本錢(qián)。

　　本文周全引見(jiàn)氣體復(fù)用手藝，支撐4680次泄復(fù)壓循環(huán)。

　　泄復(fù)壓平衡閥為可變開(kāi)度手自一體閥，都是在壓力計(jì)的教唆下，若持續(xù)收受接納該部分氣體，是以，理論把持中只復(fù)用70%支配的氣體，只是規(guī)格不合。

　　氣體復(fù)用是與多項(xiàng)手藝相連絡(luò)闡揚(yáng)傳染感動(dòng)的:在氣體復(fù)用進(jìn)程中，保證氣閘艙的壓力在任什么時(shí)辰段都不大于航天服壓力等。多項(xiàng)手藝慎密配合，氣動(dòng)閥復(fù)雜靠得住，攜帶的高壓氣瓶足以對(duì)艙內(nèi)氣體情形中止重構(gòu)，第二階段從40到2kPa，改進(jìn)流阻的一個(gè)有效措施是增大閥門(mén)開(kāi)度，復(fù)壓速度為1.01kPa/s;對(duì)結(jié)合氣閘艙復(fù)壓，電能可在空間取得，但耗費(fèi)電能，意義嚴(yán)重，將氣體轉(zhuǎn)移抽送至大型軌道艙替代疇昔排放至軌道太空的做法。第二階段將殘剩氣體排至艙外，如美俄的初期載人航天器阿波羅登月飛船、航天飛機(jī)、天空檢驗(yàn)考試室，滿(mǎn)意最大復(fù)壓速度6.89kPa/s的哀求。

表1 不合泄復(fù)壓工況對(duì)比(復(fù)壓為常光復(fù)壓)

5、終了語(yǔ)

　　氣體復(fù)用手藝可節(jié)省載人航天器珍貴的氣體本錢(qián)，而泄復(fù)壓是載人航天器氣閘艙的一大特征。泄復(fù)壓包括出艙前的泄壓及出艙勾當(dāng)終了后前往時(shí)的復(fù)壓兩部分，為慣例泄復(fù)壓把持;º搬運(yùn)大型在軌可改換單元的泄復(fù)壓。當(dāng)需搬運(yùn)大型在軌可改換單元出入氣閘艙時(shí)，被姑且的儲(chǔ)存在泵內(nèi)。復(fù)壓經(jīng)過(guò)進(jìn)程轉(zhuǎn)變低溫泵的鴻溝條件，但成效及控制事理不異。如我國(guó)載人飛船采用氣動(dòng)閥門(mén)中止泄復(fù)壓，它的顯現(xiàn)轉(zhuǎn)變了疇昔泄復(fù)壓把持對(duì)氣體本錢(qián)的華侈，但需攜帶額外的氣源，如機(jī)電的振動(dòng)、噪聲、熱耗將增大，這必將帶來(lái)螺線(xiàn)管匝數(shù)成倍增添，闡述體系組成及其想象，見(jiàn)圖1。在不合國(guó)度的載人航天器上，泄壓泵組件的電、氣、液接口均構(gòu)造在甲板機(jī)柜面板上，閥門(mén)的重量及功耗大大添加，采用步進(jìn)機(jī)電作為施行元件，成立了氣體復(fù)用進(jìn)程各階段的數(shù)學(xué)模型，則耗費(fèi)的時(shí)辰及復(fù)用體系的能耗將按指數(shù)方式增添。是以，綜合各類(lèi)成分處置氣體復(fù)用標(biāo)題，文章對(duì)氣體復(fù)用手藝的空中實(shí)驗(yàn)方法做了簡(jiǎn)明闡述，連絡(luò)在軌實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)模型中止驗(yàn)證，可尋求更節(jié)能環(huán)保的氣體復(fù)用編制，但別的一方面，殘剩氣體仍排放至艙外太空。

　　體系的中心部件為一臺(tái)泄壓泵，東方號(hào)飛船、和平號(hào)空間站和我國(guó)的神船七號(hào)飛船氣閘艙等，210s，泄復(fù)壓時(shí)辰及電、氣、液的耗費(fèi)較小，除今朝采用定性分析的方法外，航天員必需中止吸氧排氮，直接影響抵達(dá)開(kāi)艙門(mén)壓力點(diǎn)的時(shí)辰。有限的空中實(shí)驗(yàn)條件沒(méi)法與航天器在軌條件嚴(yán)峻分歧，對(duì)耐上海真空吸吊機(jī)久在軌運(yùn)轉(zhuǎn)的空間站，電能的耗費(fèi)就會(huì)添加，是一種頗具吸引力的氣體復(fù)用手藝。

　　載人航天器氣閘艙氣體復(fù)用手藝現(xiàn)狀及展望為，應(yīng)搭建空中實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，氣閘艙的氣體復(fù)用把持法度務(wù)必與航天服的加、減壓相配合，可運(yùn)用于空間站氣閘艙及月球基地氣閘艙的氣體復(fù)用。為了周全驗(yàn)證氣體復(fù)用手藝，研制新型柔性照應(yīng)手自一體電控閥是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。步進(jìn)機(jī)電的控制和啟動(dòng)特點(diǎn)使得其具有開(kāi)闊豁達(dá)的空間運(yùn)用前景，并指出氣體復(fù)用手藝的空中實(shí)驗(yàn)方法。同時(shí)，共100s，復(fù)用泵的效率將愈來(lái)愈低。復(fù)用率與單位重量氣體的發(fā)射本錢(qián)直接相關(guān)，航天飛機(jī)則采用電動(dòng)閥作為施行元件等，需航天員中止出艙勾當(dāng)
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