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《载人航天用乙二醇循环冷却液加注与排放要求》标准立项与发展报告

EnglishTitle:DevelopmentReportontheStandardizationProject:RequirementsforFillingandDrainingofEthyleneGlycolCirculatingCoolantforMannedSpaceflight

摘要

随着我国载人航天工程进入空间站常态化运营与未来深空探测的新阶段，航天器热管理系统的可靠性与标准化水平成为保障任务成功的关键因素。乙二醇循环冷却液作为一种高效、稳定的标准工质，已广泛应用于神舟飞船、空间站各舱段以及众多卫星平台的热控循环回路中，其加注与排放操作的规范性直接关系到整个热控系统的性能与航天器的在轨安全。然而，长期以来，该特种工质的加注排放工艺依赖于各研制单位的内部经验，缺乏统一的国家或行业标准，在工艺流程、技术参数、安全要求等方面存在差异，不利于多型号、多场地协同作业的效率与质量提升。本报告旨在系统阐述《载人航天用乙二醇循环冷却液加注与排放要求》标准立项的背景、目的、意义、适用范围及核心技术内容。报告指出，该标准的制定将首次系统固化我国三十余年载人航天工程在此领域积累的成熟技术与工程经验，形成一套科学、严谨、可操作性强的规范化流程。它不仅能够指导现有及未来载人航天器、卫星等航天产品的总装测试与发射场操作，降低技术风险，提升作业效率，还可为潜艇、大型雷达等地面高可靠冷却系统的维护提供技术借鉴，对推动我国航天领域工艺标准化、提升航天产品质量一致性具有重要的战略意义和实用价值。

关键词：载人航天；乙二醇循环冷却液；加注与排放；热控系统；工艺标准；标准化技术委员会；航天器总装

Keywords:MannedSpaceflight;EthyleneGlycolCirculatingCoolant;FillingandDraining;ThermalControlSystem;ProcessStandard;StandardizationTechnicalCommittee;SpacecraftAssembly

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正文

一、立项背景、目的与意义

1.1项目需求与必要性

热控制系统是航天器的“生命保障系统”之一，负责为舱内环境、精密仪器设备散热，确保其在极端太空环境中处于适宜的工作温度范围。冷却循环回路是该系统的核心，而作为能量传输媒介的工质，其性能与加注质量至关重要。随着我国载人航天工程从短期飞行向中长期驻留（空间站阶段）发展，乙二醇循环冷却液因其优异的导热性、低冰点（-30°C以下）、高沸点、低挥发及良好的材料相容性，已被统一确立为载人航天器舱内冷却循环回路的标准工质。该工质由去离子水、乙二醇（重量百分比含量为36%）及特种添加剂精密配制而成，在神舟系列飞船、天宫空间实验室、中国空间站“天和”核心舱、“问天”实验舱、“梦天”实验舱的环控生保低温内回路、热控中温内回路，以及空间应用系统的流体回路中得到了全面应用。此外，其应用范围已扩展至各类卫星及载荷平台，并在北京星际开发科技有限公司的商业载人飞行器、上海卫星工程研究所的空间安全卫星等民用、商用航天项目中推广，显示出广泛的应用前景。

工质的精确、可靠加注是冷却循环回路功能实现的基础。该操作属于航天器总装、测试及发射场阶段的关键工艺，具有技术密集、风险高、多场地重复执行的特点。具体表现为：

*操作对象精密：岗位人员直接面向价值极高的航天器产品进行操作，容错率极低。

*过程复杂危险：涉及高压气体（如氮气）、特种液体工质、真空获取、电气控制等多要素联合作业，对人员安全防护和环境保护要求苛刻。

*跨地域实施：根据航天器研制流程，加注与排放操作需在北京（研制总装）、天津（大型空间舱段总装）、上海（部分载荷研制）、酒泉及文昌（发射场）等多个场地反复进行，要求工艺具备高度的可复制性和一致性。

*技术难度大：乙二醇循环冷却液粘度较大、不易挥发的物理特性，使其在加注排气、定量控制、彻底排放等方面比普通液体更为困难。

目前，国内尚无针对该特种工质加注与排放的国家标准或国家军用标准。各研制和应用单位主要依据自身经验制定操作规程，在工艺流程设计、关键参数（如真空度、保压时间、加注压力）设定、质量放行判据等方面存在差异。这种“各自为政”的局面，可能导致：

1.质量风险：非标准化的操作可能引入气泡、导致加注量不准或残留杂质，影响回路传热效率，甚至引发局部过热或泵气蚀，威胁在轨安全。

2.效率瓶颈：不同单位、不同场地人员协作时，需重新磨合工艺细节，影响大型任务（如空间站多舱段联调）的测试效率。

3.知识传承壁垒：宝贵的工程经验