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氦氣及氮氣在火箭及宇航技術(shù)中的應(yīng)用

在現(xiàn)代火箭及宇航技術(shù)中，大量使用的氣體有氮氣和氦氣。

它們的主要應(yīng)用是：

1．作為能源，用于操縱各類氣動閥門和部件(操縱液氫低溫閥門，則應(yīng)使用氦氣)；

2．作為吹除置換用氣體，對液體推進劑加注系統(tǒng)吹除、置換(置換液氧系統(tǒng)應(yīng)使用氦氣或氫氣);

3．對火箭、飛行器上推進劑貯箱增壓，對地面推進劑貯罐增壓，以保證推進劑系統(tǒng)正常工作(對液氧貯箱增壓應(yīng)使用氦或氧氣);

4．以高壓氮氣為動力，存火箭發(fā)動機啟動瞬時推動渦輪泵工作(在發(fā)動機啟動以后，則靠推進劑燃氣發(fā)生器提供的燃氣推動渦輪泵工作);

5．用氮氣對火箭上儀器艙作防爆吹除，對地面要求防爆的電氣設(shè)備作防爆吹除，用于滅火消防;

6．用于火箭發(fā)動機系統(tǒng)吹除(按要求用氨氣或氦氣);

7．加注結(jié)束后，用氮氣對地面管路系統(tǒng)吹除、封存。 火箭、宇航飛行器在飛行過程中的用氣，貯存在火箭上的鈦臺金球形氣瓶中。地面設(shè)備及火箭起飛前的用氣，直接由地面供氣系統(tǒng)提供。氣源和供氣系統(tǒng)是火箭，宇航地面設(shè)備中的一個重要組成部分。氮氣還用于火箭推進劑貯箱、發(fā)動機系統(tǒng)等的氣密性檢查。為保證火箭發(fā)動機系統(tǒng)的渦輪泵正常工作，要求泵在一定的凈正吸入壓頭下工作，以防止產(chǎn)生汽蝕，為此，在火箭起飛前要對推進劑貯箱增壓。氮氣可用作氣動閥件動力源。對處于液氫溫度下工作的某些氣動閥件，則應(yīng)用氦氣操縱。氮氣是一種經(jīng)濟、適用的吹除用氣體，這是因為氮氣與推進劑蒸汽混臺，不存在著火爆炸的怠險性，而且不會對推進劑系統(tǒng)產(chǎn)生不良的影響。對于液氫一液氧火箭發(fā)動機，在某些情況下，則必須用氦氣吹除。