氮氣和氦氣在火箭和空間技術(shù)中的應(yīng)用
在現(xiàn)代火箭和航天技術(shù)中,氮氣和氦氣是廣泛使用的氣體。
它們的主要應(yīng)用領(lǐng)域是:
1.作為能源,用于操作各種氣動閥門和部件(液氫低溫閥門必須使用氦氣);
2.作為吹掃和更換的氣體,吹掃和替換液體推進劑填充系統(tǒng)(更換液氧系統(tǒng)應(yīng)使用氦氣或氫氣);
3) 按壓火箭和飛機的油箱,并按壓油箱,以確保燃油系統(tǒng)功能正常(應(yīng)使用
氦氣或氧氣按壓液氧罐);
4.渦輪泵由高壓氮氣提供動力,并由火箭發(fā)動機啟動時(發(fā)動機啟動后)由推進劑氣體發(fā)生器提供的氣體提供動力
5、火箭儀表艙使用氮氣進行防爆吹掃,需要防爆接地的電氣設(shè)備使用氮氣進行防火防爆吹掃;
6.用于吹掃火箭發(fā)動機系統(tǒng)(根據(jù)需要使用氨或氦)
7.填土后,用氮氣清洗并密封土壤管道。
火箭和航天器在飛行過程中使用的氣體儲存在火箭上的鈦球筒中。地面設(shè)備和火箭發(fā)射的空氣供應(yīng)由地面供應(yīng)系統(tǒng)直接提供。氣源和供氣系統(tǒng)是火箭和空域設(shè)備的重要組成部分。
氮氣還用于火箭燃料箱、發(fā)動機系統(tǒng)等的氣密性檢查。為了確?;鸺l(fā)動機系統(tǒng)中渦輪泵的正常運行,泵必須在一定的正凈吸頭下運行,以防止氣穴現(xiàn)象,并且在火箭啟動之前,必須壓下推進劑儲罐。氮氣可以用作氣動閥的動力源。對于在液氫溫度下操作的某些氣動閥,使用氦氣操作。氮氣是一種經(jīng)濟實用的鼓風機,因為它與推進劑蒸汽混合,沒有火災(zāi)和爆炸的風險,也不會對推進劑系統(tǒng)產(chǎn)生負面影響。對于液氫液氧火箭發(fā)動機來說,氦氣必須在一定的條件下吹出。