低温推进剂交叉输送管路关键技术研究进展

许 浩，容 易，季 伟，崔 晨，王 夕，陈士强，陈六彪，王俊杰

（1.中国科学院 低温工程学重点实验室（理化技术研究所），北京 100190；2.中国科学院大学 工程科学学院，北京 100049；3.北京宇航系统工程研究所，北京 100076）

0 引言

目前，氢氧发动机是世界范围内运载火箭的主流推进动力之一［1］。利用液氢液氧作为低温推进剂的运载火箭称为低温火箭。为了实现并提高低温火箭推进系统的动力冗余能力，低温推进剂交叉输送（CPCF）技术在国内外已经有概念设计和相关应用。国外NASA、波音公司以及SpaceX 等机构都进行了相关的技术探索和储备。国内上海宇航系统工程研究所、北京宇航系统工程研究所等单位也开展了相关研究。采用CPCF 技术能够实现芯级和助推级动力系统推进剂的合理利用，从而提高两级动力系统的冗余能力，不仅能将设计开发测试评估（DDT&E）所需成本降低约25%，还能同时提高系统的安全性和可靠性［2］。交叉输送管路是该技术的核心部件，梳理归纳交叉输送管路的关键技术对于CPCF 技术的研发及应用具有重要意义。

1 系统形式及原理

推进剂交叉输送技术是一种能够提高飞行器推进系统模块之间的通用性，实现推进剂可靠有效利用的推进剂管理技术。通常推进剂交叉输送系统主要由芯级/助推级推进剂贮箱、流体管路、芯级/助推级隔离阀和分离连接装置等组成［3］。推进剂贮箱用于储存液体燃料和氧化剂，要求低温绝热、结构可靠。流体管路作为氧化剂和燃料传输分配的载体，要求管路设计合理。……