被動排放的目的是在航天器發(fā)生重大故障地面無法干預(yù)的情況下，當(dāng)推進系統(tǒng)壓力超出設(shè)定的安 全壓力或安全溫度范圍時，通過排放路徑排放出部分推進劑或高壓氣體，以降低推進系統(tǒng)壓力，保證航 天器不會發(fā)生爆炸解體，避免產(chǎn)生空間碎片。 被動排放方式設(shè)計時應(yīng)重點從可靠性著手，避免誤排放。例如設(shè)置2道以上的排放禁止功能，或者 以航天器正常狀態(tài)下的某個參數(shù)（如供電電壓）為依據(jù)，在該參數(shù)處于正常范圍時，被動排放功能處于禁 止排放狀態(tài)等

5.2.2排放路徑設(shè)計

快遞標準5.2.2.1發(fā)動機排放

GB/T40536—2021

以繼續(xù)通過發(fā)動機排出貯箱內(nèi)的增壓氣體。發(fā)動機排放路徑可用于主動排放或被動排放。在設(shè)計時應(yīng) 主意以下事項： a）在主動排放過程中，需要注意避免發(fā)動機的推力輸出引起航天器軌道發(fā)生意外變化： b） 對于單組元推進系統(tǒng)，被動排放操作通過發(fā)動機排放時，可不考慮預(yù)先對發(fā)動機加熱，但是要 注意此時發(fā)動機的推力輸出不穩(wěn)定，應(yīng)合理選擇配對的排放發(fā)動機，避免引起航天器旋轉(zhuǎn)速度 過大而解體的風(fēng)險； ） 對于雙組元或多組元推進系統(tǒng)，當(dāng)一種推進劑接近排空時，發(fā)動機推力輸出不穩(wěn)定，對姿態(tài)有 要求的航天器應(yīng)避免姿態(tài)失控；若具備條件，可通過控制推進劑供給管路的閥門，便不同的發(fā) 動機分別單獨排出不同組元推進劑，排放過程中要避免推進劑射流或蒸汽在航天器外相遇發(fā) 生燃燒，同時也要注意控制發(fā)動機溫度，避免推進劑氣化降溫使得發(fā)動機內(nèi)部凍結(jié)堵塞； d 對于冷氣或電推進系統(tǒng)，應(yīng)合理選擇配對的排放發(fā)動機，避免引起航天器旋轉(zhuǎn)速度過大而解體 的風(fēng)險

5.2.2.2推進劑排放裝置排放

通過在推進劑管道上連接推進劑排放裝置，實現(xiàn)剩余推進劑排放。推進劑排放裝置路徑可用于主 動排放或被動排放，通常只排放一種推進劑或氣體。在設(shè)計時應(yīng)注意以下事項： a）排放裝置出口不應(yīng)有影響排放的設(shè)備； b） 排放裝置排放時，不應(yīng)產(chǎn)生力矩導(dǎo)致航天器旋轉(zhuǎn)； C 排放裝置排放過程中，不應(yīng)發(fā)生低溫導(dǎo)致推進劑凍結(jié)無法排放的情況； 對于雙組元或多組元推進系統(tǒng)，排放過程中要避免推進劑射流或蒸汽在航天器外相遇發(fā)生 燃燒。

5.2.3排放時機和排放流程設(shè)計

5.2.3.1排放時機

主動排放時機通常是在航天器任務(wù)終止后，需要進行離軌處置，之后對剩余推進劑排空，防止爆炸 正生空間碎片。 被動排放時機通常是在航天器發(fā)生意外嚴重故障且無法再恢復(fù)（如航天器母線故障、遙控遙測故障 等發(fā)生后與地面失聯(lián))狀態(tài)下，貯箱或氣瓶內(nèi)的壓力異常升高到預(yù)定的壓力值時，或者某些敏感位置的 溫度異常升高到預(yù)定的溫度值時

5.2.3.2排放流程

2.3.2.1剩余推進劑主動排放流程建議如下： a） 確認航天器任務(wù)終止，并具備排放實施條件， 按照GB/T34513一2017的要求，根據(jù)航天器具體情況進行離軌。 排空推進劑： 1）使用發(fā)動機或推進劑排放裝置進行排空； 在排放過程中，確保航天器姿態(tài)可控； 在排放過程中，若出現(xiàn)發(fā)動機或排放裝置溫度偏低的情況，可通過加熱器或太陽照射提高 其溫度； 4） 排放的綜合推力效果不應(yīng)影響離軌結(jié)果； 5 可根據(jù)推進劑貯箱壓力變化判斷是否已經(jīng)排空推進劑，通常情況下若推進劑排空，則貯箱 壓力下降速率會突然變大

.3.2.1剩余推進劑主動排放流程建議如下： a） 確認航天器任務(wù)終止，并具備排放實施條件， b） 按照GB/T34513一2017的要求，根據(jù)航天器具體情況進行離軌。 排空推進劑： 1 使用發(fā)動機或推進劑排放裝置進行排空； 在排放過程中，確保航天器姿態(tài)可控； 在排放過程中，若出現(xiàn)發(fā)動機或排放裝置溫度偏低的情況，可通過加熱器或太陽照射提高 其溫度； 4） 排放的綜合推力效果不應(yīng)影響離軌結(jié)果； 5 可根據(jù)推進劑貯箱壓力變化判斷是否已經(jīng)排空推進劑，通常情況下若推進劑排空，則貯箱 壓力下降速率會突然變大；

GB/T 405362021

6）根據(jù)推進劑貯箱和高壓氣瓶的壓力確定是否排空高壓氣體 d）推進分系統(tǒng)徹底關(guān)閉，斷開推進分系統(tǒng)供電。 5.2.3.2.2剩余推進劑被動排放流程建議如下： a）檢測到航天器出現(xiàn)嚴重故障，預(yù)設(shè)的禁止排放功能失效； b）推進劑貯箱或高壓氣瓶的壓力或溫度超過預(yù)設(shè)的排放壓力或溫度指標，開始排放； c）被動排放一旦開始，可以設(shè)計為一直排空，或者壓力容器的壓力（或溫度）下降到預(yù)設(shè)的排放壓 力（或溫度）指標，停止排放

5.2.4在軌監(jiān)測和效果評估方案設(shè)計

剩余推進劑排放過程中，應(yīng)持續(xù)對排放情況進行監(jiān)測；排放完成后，還應(yīng)對排放效果進行評估， 論

5.2.4.2在軌監(jiān)測方案設(shè)計

在軌監(jiān)測應(yīng)通過在推進分系統(tǒng)管路設(shè)置必要的壓力、溫度或流量傳感器進行監(jiān)測，例如： a）推進劑貯箱壓力、溫度和流量； b）排放裝置的壓力、溫度和流量； c）氣瓶壓力、溫度， 通過監(jiān)測上述參數(shù)，估算出貯箱內(nèi)剩余的推進劑或氣瓶剩余的氣體質(zhì)量，作為剩余推進劑排放后續(xù) 操作的依據(jù)

5.2.4.3效果評估方案設(shè)計

根據(jù)航天器相關(guān)遙測數(shù)據(jù)，對剩余推進劑排放效果進行評估，主要有以下2個方面 a 航天器推進分系統(tǒng)結(jié)合實際推進劑剩余量、貯箱壓力、氣瓶壓力、排放時發(fā)動機工作狀態(tài)等對 排放效果進行綜合分析，評估是否已經(jīng)排空； b）地面觀測系統(tǒng)對排放任務(wù)結(jié)束后的航天器軌道進行跟蹤觀測，納人編目體系，長期運行監(jiān)視， 驗證排放效果

5.2.5剩余推進劑排放方案驗證

剩余推進劑排放方案設(shè)計完成后，需要在研制階段對方案進行驗證，通常有以下驗證方法 a 仿真分析驗證。對排放流程進行仿真分析驗證，確認排放時間、排放速度、排放過程中溫度情 況，以及對航天器姿態(tài)、軌道的影響等參數(shù)， b 試驗驗證。重點對被動排放的可靠性、被動排放控制相關(guān)參數(shù)的合理性和敏感性開展試驗驗 證，以及對推進劑排放過程中是否會因凍結(jié)堵塞開展相關(guān)試驗驗證。 復(fù)核復(fù)審。通過復(fù)核復(fù)審，對排放路徑設(shè)計的可靠性安全性、排放時機和排放流程的合理性 在軌監(jiān)測和效果評估方案的完備性等進行確認

5.3推進劑排放裝置設(shè)計與驗證

5.3.1推進劑排放裝置方案設(shè)計要求

GB/T40536—2021

部分組成，其中排放控制線路可集成到航天器其他線路盒中

推進劑排放裝置應(yīng)能夠在控制指令或預(yù)設(shè)的排放條件下，實現(xiàn)單種推進劑或高壓氣體的排放功能。 推進劑排放裝置應(yīng)有防冷凍阻塞的措施，避免在推進劑排放到真空環(huán)境過程中產(chǎn)生的低溫效應(yīng)將 裝置內(nèi)的推進劑凍結(jié)并阻塞排放路徑。 推進劑排放裝置應(yīng)有減小排放對航天器姿態(tài)干擾的措施，避免排放產(chǎn)生的干擾力矩造成航天器姿 態(tài)失控

5.3.1.3“六性”設(shè)計要求

推進劑排放裝置的“六性”設(shè)計應(yīng)依據(jù)航天器相關(guān)設(shè)計要求開展，其中可靠性和安全性設(shè)計還要遵 循以下原則： a） 任何情況下，推進劑排放裝置故障不應(yīng)影響推進系統(tǒng)性能； b）推進劑排放裝置應(yīng)至少具有兩道排放禁止設(shè)計，防止在航天器正常工作的情況下發(fā)生意外 排放； c）推進劑排放裝置應(yīng)從結(jié)構(gòu)上保證排放推進劑的唯一性，不同推進劑排放應(yīng)相互隔離： d）排放裝置的排放速度不應(yīng)超過貯箱允許的最大流速

肉制品標準5.3.2推進劑排放裝置試驗要求

驗收試驗推進劑排放裝置研制試驗的試驗項目和指標要求應(yīng)按照推進劑排放裝置設(shè)計要求和航天 器相關(guān)研制試驗要求進行。主要試驗項目包括： a）功能和性能測試； b）密封性能測試； C）壓力試驗； d）環(huán)境試驗

5.3.3推進劑排放裝置極限工況驗證要求

推進劑排放裝置除了要完成常規(guī)的研制試驗外，還需要對極限工況開展驗證，主要驗證項目如下。 推進劑排放裝置排放禁止設(shè)計驗證。在排放禁止功能激活的情況下，除非到達其他額外設(shè)定 的設(shè)計條件（如壓力接近爆破壓力），剩余推進劑排放裝置不應(yīng)響應(yīng)任何排放相關(guān)指令，不應(yīng)有 任何排放相關(guān)的動作。 b）推進劑排放裝置靈敏度驗證。在排放禁止功能關(guān)閉的情況下，通過改變推進劑排放裝置的輸 入條件（如裝置入口壓力等），檢驗剩余推進劑排放裝置在達到預(yù)設(shè)排放條件時執(zhí)行排放靈敏 度，以及裝置的排放速度。 極限高溫工況驗證。在預(yù)期的極限高溫工況下，對推進劑排放裝置排放禁止設(shè)計和靈敏度進 行驗證水利圖紙、圖集，驗證方法見a)和b）。 抗輻照驗證。在航天器全壽命期間預(yù)期的輻照劑量下，驗證推進劑排放裝置是否會發(fā)生失效 或材料老化導(dǎo)致靈敏度下降等問題

GB/T 405362021

1］GB/T345232017航天器剩余推進劑質(zhì)量的估算方法