摘要：推进剂补加是确保光学舱在轨长寿命工作的重要功能,补加过程面临的热环境条件比以往任务恶劣,全过程热控制十分必要。针对光学舱推进剂补加过程的复杂传热新问题,建立包含压气机、液冷模块和环路热管等部件的光学舱平台集成热数学模型,进行热分析仿真研究,并开展系统级热试验。对比高温和低温2种补加条件的瞬态热分析和热试验结果,研究传热关系和温度变化规律;针对热试验中垂直热管因重力因素从不运行至运行的瞬态过程,提出一种变热导率仿真方法;提出高温补加优化设计方案并进行在轨预示。结果表明:瞬态仿真结果与试验结果吻合良好,验证了热分析方法和仿真模型的准确性和有效性;在轨补加采用压气机本体预热并启动2套环路热管,压气机的最高温度≤34.1℃,预热总功耗50 Wh,满足指标要求。研究结果对于光学舱停靠空间站期间的推进剂补加流程设计具有一定参考价值。

摘要：推进剂补加飞控模拟器是飞控中心用来验证推进补加程序和地面测控方案、训练操作人员的模拟仿真系统,为系统演练构造一个尽量逼真的任务环境;提出了一种用于推进剂在轨补加任务准备的飞控模拟器设计,详细介绍了系统结构和原理,给出了系统信息流向、软件设计,最后对主要技术难点及解决措施进行了说明,该模拟器具有真实性高、通用性高及灵活性高的特点,可以实现对推进剂在轨补加过程的动态模拟,在我国首次推进剂补加任务准备中得到了充分的应用和验证,取得了较好的效果。

摘要：针对增压气体复用式推进剂在轨补加方式的两大关键过程—贮箱抽气过程和推进剂加注过程的物理特性开展了研究,建立了膜盒贮箱抽气过程及补液过程的数学模型。仿真计算与地面试验的对比分析结果表明:抽气过程中贮箱气腔压力变化近似等温过程,气瓶压力变化近似指数为1.1的多变过程;加注过程中贮箱气腔压力变化近似等温过程。进一步对“和平号”空间站补加过程实例的仿真研究结果表明,膜盒贮箱抽气过程中高压气瓶中气体散热效果的强弱显著影响气瓶压力变化过程;膜盒贮箱加注过程中,随着气腔容积减小,贮箱压力上升速率将逐渐增大,由此导致加注速率在后期逐渐下降。

摘要：空间补加技术是发展空间站的关键技术。将计算机仿真技术引入空间补加技术研究。从流体力学和工程热力学原理出发,建立空间站推进剂补加过程的数学模型;用VisualC++6.0编制的仿真软件能够方便地修改模型中的各种参数,输入不同的仿真参数得到不同工况的仿真结果,便于对推进剂补加过程进行分析;通过实验结果和仿真结果的对比,验证了仿真模型的正确性。研究结果对于空间站推进剂补加系统设计具有重要参考价值。