东方红五号公用平台实现燃料高效利用

微重力下的燃料控制试验

东方红五号卫星公共平台首次飞行成功，中国自主研发的新产品在卫星平台上运行良好。记者1月9日获悉，中国航天科技集团公司第五研究院502所开发的卫星燃料高效利用技术，燃料挤出效率达到99.85%，处于世界领先水平。

据了解，由于空间微重力环境，卫星舱中的燃料和用于挤压燃料的加压气体处于混合悬浮状态。精确定位、有效分离和精确测量油箱中的高腐蚀性燃油非常困难。

在此之前，由于我国大容量储罐的全面管理技术尚未突破，储罐只能设计成上下两个隔间。在微重力环境下，只能管理储罐下半部的燃料。不受控制的燃料可能总是停留在储罐的上半部分，成为“死重量”，无法利用。剩余燃料量只能通过间接方法进行评估，不能直接测量，这使得卫星寿命评估误差相对较大。

502研究所卫星燃料高效利用技术包括新一代平板表面张力罐、高精度空间超声波流量计、高精度平衡燃料排放技术等“黑色技术”。新一代板式油箱实现了对燃油的“全面管理”。燃油平衡排放控制的精度优于0.5%。此外，在东方红五号平台的第一颗卫星上，实现了对国际卫星燃料流量的首次直接在轨测量。

502相关技术人员表示，这些技术是实现卫星燃料高效利用的关键。作为一项通用技术，它对于提高我国航天器的性能，加快航天强国的建设具有重要的支撑意义。这种卫星燃料高效利用技术实现了从追随到领先的飞跃。

据报道，502名研究人员通过十多年的关键技术研究，开发了一系列新技术，目标是“实现每一滴燃料的高效利用”。板式表面张力罐的创新设计实现了悬浮状态下气体和液体的有效分离和传输，燃料管理和控制能力实现了从“半管理”到“全管理”的重大飞跃，即卫星携带的燃料将能够实现近100%的利用率。

为了实时掌握燃料的使用情况，解决燃料腐蚀性强、流量难以准确测量的问题，502研究所还开发了卫星版的“水表”。“水表”利用超声波穿透管壁，对燃料使用情况进行非接触式测量，并利用超声波发射和接收之间的时间差来测量燃料的流量，这种时间差的时间分辨率达到十亿分之一秒。

在此基础上，502开发了平衡排放技术，可以实时准确地调节相应两个油箱的燃油排放量，平衡排放的控制精度优于0.5%。这一成果保证了卫星的安全，延长了卫星的使用寿命，在世界上处于领先地位。