一种载人航天器火工品一氧化碳泄露控制方法与流程

本发明涉及载人航天环境防护技术领域，尤其涉及一种载人航天器火工品泄露一氧化碳控制方法。

背景技术：

载人航天器舱内为密封环境，大气质量与航天员在轨飞行安全密切相关。一氧化碳浓度较高将对航天员生命安全带来较大威胁。为此载人航天器需要对舱内一氧化碳浓度的进行严格的控制和检测。

技术实现要素：

针对相关技术中的上述问题，本发明提出了一种载人航天器火工品泄露一氧化碳控制方法，确保航天员健康安全。

为实现上述目的，本发明提供一种载人航天器火工品泄露一氧化碳控制方法，包括：

s1、对载人航天器火工品进行分类，针对不同类别的所述载人航天器火工品提出相应一氧化碳泄漏量控制指标；

s2、对所述载人航天器火工品进行提高密封性的安全性设计；

s3、对所述载人航天器火工品进行抽检试验或综合点火试验检测其密封性；

s4、在载人航天器内配置有害气体气体净化设备。

根据本发明的一个方面，所述载人航天器火工品包括火工锁、通气阀、非电传爆装置和反推发动机四类。

根据本发明的一个方面，控制所述火工锁一氧化碳泄露指标低于0.2mg/m³、控制所述通气阀一氧化碳泄露指标低于0.3mg/m³、控制所述非电传爆装置一氧化碳泄露指标低于1mg/m³和控制所述反推发动机一氧化碳泄露指标低于1.3mg/m³。

根据本发明的一个方面，在所述步骤s2中，对于所述载人航天器火工品提高密封性的安全性设计包括：选用密封型电起爆器，在其极针与本体之间采用玻璃烧结或锥形插塞工艺、起爆器与锁体之间的端面密封采用v型封严槽+金属密封圈的形式和在锁体与点火壳螺纹末端设置径向o型圈。

根据本发明的一个方面，在所述步骤s2中，还包括在所述载人航天器舱体上安装火工品处设置排气通道。

根据本发明的一个方面，在所述步骤s3中，对所述载人航天器火工品进行抽检试验的方式为通过对所述火工品内的燃烧腔舱体加压测量计算其漏率值。

根据本发明的一个方面，在所述步骤s3中，对所述载人航天器火工品进行综合点火试验检测其密封性：

s31、对模拟舱及舱内设备状态进行确认；

s32、对舱内相关电性能设备进行加电；

s33、测量所述模拟舱内一氧化碳本底。

s34、顺序引爆所述火工品，分别测量一氧化碳浓度，判断是否满足控制指标要求。

根据本发明的一个方面，对于模拟舱及舱内设备状态确认包括：确认所述模拟舱舱体的密封性和舱容、确认所述火工品为正式产品、确认一氧化碳测量设备为标检合格产品。

根据本发明的一个方面，在所述步骤s4中，配置的有害气体气体净化设备包括气体净化装置、微量有害气体净化器和净化风机设备。

本发明的载人航天器火工品一氧化碳泄露控制方法能够通过制定一氧化碳泄露指标、提高火工品密封的方式从源头减少一氧化碳的泄漏量，并通过试验检测一氧化碳的泄露量是否低于设定指标，最终设置净化装置消除有害气体，保证航天员的安全健康。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示意性表示根据本发明的载人航天器火工品一氧化碳泄露控制方法的流程图；

图2是示意性表示根据本发明通过对火工品内的燃烧腔舱体加压测量漏率值的装置图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图1所示，本发明的载人航天器火工品一氧化碳泄露控制方法包括：s1、对载人航天器火工品进行分类，针对不同类别的载人航天器火工品提出相应一氧化碳泄漏量控制指标；s2、对载人航天器火工品进行提高密封性的安全性设计；s3、对载人航天器火工品进行抽检试验或综合点火试验检测其密封性；s4、在载人航天器内配置有害气体气体净化设备。

本发明的载人航天器火工品一氧化碳泄露控制方法能够通过制定一氧化碳泄露指标、提高火工品密封的方式从源头减少一氧化碳的泄漏量，并通过试验检测一氧化碳的泄露量是否低于设定指标，最终设置净化装置消除有害气体，保证航天员的安全健康。

具体来说，首先需要对载人航天器火工品进行分类，载人航天器火工品包括火工锁、通气阀、非电传爆装置和反推发动机四类。本发明的方法针对不同种类的火工品提出了不同的一氧化碳泄漏量控制指标。为保证舱内航天员的健康安全，应控制火工锁一氧化碳泄露指标低于0.2mg/m³、控制通气阀一氧化碳泄露指标低于0.3mg/m³、控制非电传爆装置一氧化碳泄露指标低于1mg/m³和控制反推发动机一氧化碳泄露指标低于1.3mg/m³。

之后在步骤s2中，需要对火工品产品自身的密封和火工品与载人航天器的舱体的安装密封进行设计。具体包括：选用密封型电起爆器，其极针与本体之间采用玻璃烧结或锥形插塞工艺，如此可耐受发火高压冲击而不泄露，具有良好的密封性能。还包括在起爆和与锁体之间的端面密封面采用v型封严槽+金属密封圈的形式密封，同时在螺纹连接处涂抹适量的硅橡胶。还包括在锁体与点火壳螺纹末端设置径向o型圈，避免火工装置发火时轴向冲击对端面密封的影响，提高密封可靠性、以及将火工品与载人航天器的舱体安装密封设计通过设置o型密封圈来实现。

此外，在火工品安装位置处设置相应的排气通道，待火工品完成分离功能后，通过此排气通道，将高压燃气迅速泄放至舱外，从而避免燃气倒灌的可能性。

之后在步骤s3中，对于火工品进行批抽检验和综合点火试验来检测火工品密封性能。

结合图1所示，批抽检验可通过对火工品内的燃烧腔舱体加压测量计算其漏率值。具体来说，火工品放在密封容器中，容器中设置有害气体检测探测器、力学测量探测器等设备。火工品点火后，向密封舱内排放燃烧后的气体，其中对一氧化碳浓度进行监测。再折算到载人航天器密封舱舱容的浓度。最后得出是否满足设计指标的结论。

对所述载人航天器火工品进行综合点火试验检测其密封性包括：s31、对模拟舱及舱内设备状态进行确认；s32、对舱内相关电性能设备进行加电；s33、测量模拟舱内一氧化碳本底。s34、顺序引爆所述火工品，分别测量一氧化碳浓度，判断是否满足控制指标要求。

其中对于模拟舱及舱内设备状态确认，模拟舱确认要求舱体应有一定的密封性，舱容应满足要求。舱内设备状态确认则要求火工品应为正式产品或状态接近的产品；一氧化碳测量设备应为标检合格的产品；测量传感器应设置在具有代表性的位置处等等。

对火工品密封性检测完成之后，确保产生的一氧化碳泄露量低于相应指标值，最后在载人航天器内设置有害气体净化设备，舱内配置气体净化装置、微量有害气体净化器、净化风机等专用设备，能够消除一氧化碳、二氧化碳、甲醛等有害气体。净化风机抽取舱内含有一氧化碳、二氧化碳等的大气，经气体净化装置、微量有害气体净化器等净化后回到舱内。其中一氧化碳采用催化氧化方法进行消除。

此外，航天器舱内应配置足够的气体净化装置等净化设备，应满足在轨飞行任务、返回等期间的舱内净化需求。为保证净化风机正常工作，还应采取主备份冷冗余等控制措施。

在航天员穿着舱内压力服期间，还可通过服装供气通风回路中设置一氧化碳滤除装置，专门对一氧化碳进行吸附净化滤除，从而保证一氧化碳浓度能够满足医学要求。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。