超临界氦加温增压系统简介

为了验证超临界氦加温增压技术在运载火箭上应用的可行性，建立超临界氦加温增压系统试验平台，开展了增压系统试验。通过分析试验过程中超临界氦贮罐压力和温度、增压孔板入口压力、模拟贮箱内压力等参数的变化规律，获得了超临界氦加温增压系统的增压性能。试验中超临界氦加温增压系统工作压力较小，并且系统中的电磁阀与孔板组合能将贮箱压力维持在设计范围内，表明该系统增压性能稳定，是一种安全可靠的液体火箭增压系统。

超临界氦加温增压系统原理（含原理图）

当液氦贮瓶加注液氦时，打开充填阀和溢流阀，地面杜瓦瓶中液氦经加注管和充填阀，将加注管路和液氦贮瓶冷却至液氦温度，氦气通过溢流阀排出。然后液氦加注到液氦贮瓶中。加注完毕，关闭充填阀和溢流阀。在外界热流加温下， 液氦贮瓶中压力和温度升高，当压力不小于228.995 kPa(绝压)时成为近临界态氦或超临界态氦。当液氦贮瓶中压力超过某规定值(2.5 MPa)时，依指令打开溢流阀，卸压至某规定值时又关闭。如果液氦贮瓶中压力超过某一更高规定值(3 MPa)时，此时已超过溢流阀标定压力，则安全阀自动打开，保证液氦贮瓶的安全。

增压系统工作时，通过打开常温氦气瓶增压管路上电动气活门，并经减压器减压至约2 MPa后增压液氦贮瓶。 贮瓶中超临界态氦经供应阀流出，再经冷氦加温器加温至要求值，然后由3个并联的电磁阀和3个孔板、压力传感器组成的流量控制装置给液氧箱增压，计算机根据测量的贮箱压力，进行逻辑运算，给电磁阀发出打开或关闭指令，保证液氧箱压力稳定，并具有系统冗余能力。 

（上图为液氧箱超临界氦加温增压系统原理图）