联盟TM飞船综合推进系统（二）

综合推进系统工作原理

【引言】

联盟TM飞船的综合推进系统（КДУ）使用的是双组元推进剂：燃料为偏二甲肼，氧化剂为四氧化二氮，它们只要在特定条件下混合即可燃烧。

联盟TM飞船的综合推进系统如图1所示。图中БГ1和БГ2为燃料贮箱，它们会通过标红的管路将燃料供应至各个推进器。БО1和БО2为氧化剂贮箱，它们会通过标蓝的管路将氧化剂供应至各个推进器。ШБ1、ШБ2、ШБ3、ШБ4为球形高压气瓶，里面贮存的高压氦气会通过标绿的管路供向各个用户部件，如推进剂贮箱和各个气动活门。

我们首先看看轨道机动发动机СКД的推进剂供应线路（图2）。

燃料贮箱БГ1和БГ2的燃料分别会经过气动液压活门К2和К4（预起动），汇流后经燃料流量传感器ДРГ1和起动活门К6进入发动机燃烧室。氧化剂贮箱БО1和БО2的氧化剂分别会经过气动液压活门К1和К3（预起动），汇流后经过氧化剂流量传感器ДРО1和起动活门К5进入发动机燃烧室。四个球形高压气瓶（ШБ1、ШБ2、ШБ3、ШБ4）为整个综合推进系统增压（气瓶压力320-350kgf/cm^2）,以驱动系统内各个气动活门的开关（如上文提到的К1、К2、К3、К4、К5、К6），并将推进剂贮箱内的推进剂挤向发动机燃烧室。

我们可以看到，电爆阀ПК1和ПК2把供气管路分成了左右两个部分。手册只用了一句话来描述电爆阀ПК1和ПК2的功能：把左右两个部分的供气管路连接在一起，笔者认为这两个电爆阀在正常情况下是关闭的，当某一侧的供气压力不足时，才会打开电爆阀。电爆阀在航天领域应用广泛，其工作原理为利用电爆管火药爆燃时产生的高温高压燃气推动作动筒活塞打开活门，由于电爆管是一次性的，因此电爆阀打开后就不能再控制其关断。

左右两个部分的供气管路还被增压活门ЭПКН1和ЭПКН2分成了高压区和低压区，上游高压区的气压由压力传感器ДШБ1和ДШБ2检测，下游低压区的气压由电门式压力传感器（СДР1和СДР2）以及遥测压力传感器（ДН1和ДН2）检测。其中，高压区的气压参数可以显示在返回舱的综合电子指示器КЭИ上，该指示器的位置及示意图如下。

（注：笔者猜测供气管路电爆阀的控制信号可能经过压力传感器（СДР1和СДР2）的压力电门，当供气压力较低时，压力电门会闭合，电爆阀的控制回路会被接通，使电爆阀自动打开。）

综合电子指示器КЭИ所在面板的最下方有一行按键，总共13个，如图4所示。如果要查看综合推进系统（КДУ）左侧（第一部分）供气管路高压区的气压参数，要按下按键12（КДУ-1 СПГС СА），然后显示器中会出现气压参数指示。在按键12的上方有一个标识框，它告诉我们按下按键12后，显示器中显示的参数为Pг1（燃料贮箱压力）、Pок1（氧化剂贮箱压力）、Pшб1（供气管路高压区压力）、PО2-3（返回舱氧气瓶压力）。根据手册中模糊的КДУ-1 СПГС СА指示示意图（图5），我们能够知道供气管路高压区的气压参数会在显示器右侧的纵向刻度上指示出来，由于气压指示范围在0-400kgf/cm^2之间，所以图5所示的气压值大约为150kgf/cm^2。

增压活门ЭПКН1和ЭПКН2是电控气动式的，打开它们就可以为整个综合推进系统充气增压，这两个活门的开关指令由返回舱的左侧指令/信号面板КСП-Л发出，该面板的位置、实物图、示意图如下。

如图9所示，КСП-Л面板最右侧有一列行选键，上面标有俄文字母А、Б、В、Г、Д、Ж、И、К、Л。假如我们按下行选А键，А行最左、最右两个指示灯的灯带会亮起，表示我们选择了А行，如图10所示。

КСП-Л面板最下方有两行按键，标有奇数的一行代表ВКЛ（打开），标有偶数的一行代表ОТКЛ（关断）。我们在按下行选А键之后，如果再按下按键3，就会点亮图11中标黄的指示灯НАДДУВ КДУ（综合推进系统增压），表示综合推进系统增压已打开。打开增压活门ЭПКН1和ЭПКН2的指令就是通过上述操作发出的。

现在我们回到轨道机动发动机的推进剂供应原理图。增压活门（ЭПКН1和ЭПКН2）被打开后，高压氦气首先会通过增压活门（ЭПКН1和ЭПКН2）和减压活门（РД1和РД1）。（注：增压活门中的“增压”指的是为系统增压，减压活门是为了将供气压力降低到安全压力）如果气体经过减压活门后，压力依旧高于安全值，释压活门（КПН1和КПН2）会排出多余的气体以降低系统压力。随后，气体会顺序通过单向活门КО1/КО2，以及单向活门КО3和КО4/КО5和КО6，进入推进剂贮箱，为推进剂增压。

未完待续。。。