氮气及氦气在火箭及宇航技术中的应用

在现代火箭及宇航技术中．大量使用的气体有氮气和氦气。

它们的主要应用是：

1．作为能源，用于操纵各类气动阀门和部件(操纵液氢低温阀门，则应使用氦气)，

2．作为吹除置换用气体．对液体推进剂加注系统吹除、置换(置换液氧系统应使用氦气或氢气);

3．对火箭、飞行器上推进剂贮箱增压，对地面推进剂贮罐增压，以保证推进剂系统正常工作(对液氧贮箱增压应使用氦或氧气);

4．以高压氮气为动力，存火箭发动机启动瞬时推动涡轮泵工作(在发动机启动以后，则靠推进剂燃气发生器提供的燃气推动涡轮泵工作);

5．用氮气对火箭上仪器舱作防爆吹除，对地面要求防爆的电气设备作防爆吹除，用于灭火消防;

6．用于火箭发动机系统吹除(按要求用氨气或氦气);

7．加注结束后，用氮气对地面管路系统吹除、封存。

火箭、宇航飞行器在飞行过程中的用气，贮存在火箭上的钛台金球形气瓶中。地面设备及火箭起飞前的用气，直接由地面供气系统提供。气源和供气系统是火箭，宇航地面设备中的一个重要组成部分。

氮气还用于火箭推进剂贮箱、发动机系统等的气密性检查。为保证火箭发动机系统的涡轮泵正常工作，要求泵在一定的净正吸入压头下工作，以防止产生汽蚀，为此，在火箭起飞前要对推进剂贮箱增压。氮气可用作气动阀件动力源。对处于液氢温度下工作的某些气动阀件，则应用氦气操纵。氮气是一种经济、适用的吹除用气体，这是因为氮气与推进剂蒸汽混台，不存在着火爆炸的怠险性，而且不会对推进剂系统产生不良的影响。对于液氢一液氧火箭发动机，在某些晴况下，则必须用氦气吹除。