空间压力容器可靠性定量设计方法研究

陈军军，沈 俊，冯 雪，晏 飞

（1.上海空间推进研究所，上海201112 2.上海空间发动机工程技术研究中心，上海201112）

空间压力容器可靠性定量设计方法研究

陈军军1,2，沈 俊1,2，冯 雪1,2，晏 飞1,2

（1.上海空间推进研究所，上海201112 2.上海空间发动机工程技术研究中心，上海201112）

针对空间压力容器常规设计方法难以满足航天技术快速发展对轻质量、低成本、高可靠的需求，基于可靠性理论中应力-强度干涉模型，建立空间压力容器可靠性设计数学模型。结合某型号钛合金球形气瓶随机变量统计数据，开展了气瓶可靠性定量设计。计算结果表明，可靠性定量设计方法能够给出产品可靠度定量指标，并在一定程度上降低空间压力容器结构重量。

空间压力容器；可靠性设计

0 引言

随着航天技术的快速发展，航天器对推进剂贮箱、气瓶等空间压力容器的要求越来越高，如轻质化、低成本、高可靠等，且需在高温、深冷、高真空、强振动、强腐蚀等苛刻条件下工作。因此，设计轻质量、低成本、高可靠，且能够适应复杂空间环境的压力容器是未来的发展趋势。

目前，空间压力容器的设计主要采用确定性设计方法（常规设计及分析设计），即假设各设计变量为确定值，依据给定的安全系数进行设计。确定性设计方法简单、直观，但计算结果偏向保守，逐渐难以适应航天器对组件轻质化、低成本等要求，并且确定性设计方法无法定量给出产品可靠性指标。

针对空间压力容器现有的研制瓶颈，采用一种新的设计方法——压力容器可靠性设计方法[3]。……