航天科工集团

客户背景
中国航天科工集团是我国航天装备与国防科技工业的核心力量，承担运载火箭、卫星、高超音速飞行器等重大装备的研发与生产任务。在深空探测、新型动力系统及航天材料领域，集团亟需构建覆盖超低温推进剂处理、极端环境模拟测试的全链条技术体系，以应对复杂太空环境与严苛可靠性要求。

挑战与需求
在新型液氧/液氮火箭发动机研发与航天器环境适应性验证中，航天科工集团面临两大核心挑战：

1. 推进剂处理瓶颈：

   • 液氮燃料气液分离纯度需达99.999%，传统分离器效率不足导致发动机推力波动；

   • 分离过程需耐受-196℃至+50℃剧烈温变，设备密封性与稳定性要求极高。

2. 极端环境模拟：

   • 航天器部件需在-180℃（深空）至+150℃（再入大气）间进行10,000次以上循环测试；

   • 试验箱温变速率需达30℃/min，且舱内温度均匀性≤±0.5℃（国标±2℃）。

解决方案
德世科技为航天科工集团定制液氮气液分离系统与宇航级高低温试验箱，攻克航天极端工况难题：

1. 液氮气液分离系统

• 多级旋流-膜分离技术：
  采用钛合金涡旋分离器与纳米分子筛膜组合设计，气液分离效率提升至99.9995%，氮气露点≤-80℃；

• 超低温自适应密封：
  集成形状记忆合金密封环与主动热补偿模块，在-196℃~+80℃工况下泄漏率＜0.001Pa·m³/s；

• 智能调控平台：
  实时监测分离器压差、纯度及流量，自动匹配火箭发动机工况（如点火、变轨），响应延迟＜50ms。

2. 宇航级高低温试验箱

• 复合温控技术：
  液氮喷射制冷+电阻加热双模组协同，实现-180℃~+150℃宽域温区，温变速率达35℃/min（升/降温）；

• 多维均匀场设计：
  基于计算流体力学的蜂窝式风道结构，舱内温度均匀性≤±0.3℃，支持10m³大型部件整体测试；

• 极限循环验证：
  搭载机械臂自动装卸系统，可完成-180℃（维持4h）→+150℃（维持4h）的15,000次循环，故障间隔（MTBF）≥50,000小时。

应用成效
德世科技设备助力航天科工集团实现多项重大技术突破：

1. 发动机性能跨越：

   • 液氮分离纯度提升使新型氢氧发动机比冲增加8%，成功应用于某重型运载火箭，载荷能力突破25吨（GTO轨道）；

   • 分离系统减重30%，助力火箭末级干质比提升至0.93（国际水平）。

2. 环境试验革命：

   • 高低温试验箱累计完成120颗卫星部件测试，故障率从0.5%降至0.02%；

   • 某高超音速飞行器热防护系统通过15,000次循环测试，寿命较上一代延长3倍。

3. 研制周期压缩：

   • 发动机试车次数减少60%，某型号火箭研制周期缩短14个月；

   • 试验箱支持7×24小时无人值守测试，效率提升400%。

4. 标准引领：

   • 基于设备数据参与制定3项航天低温处理标准、2项ISO国际标准；

   • 获2023年“中国航天科技进步一等奖”，并被纳入探月工程四期供应商名录。

客户评价
“德世科技的液氮气液分离器与高低温试验箱，在极端温域控制与可靠性上达到国际水平。这些设备不仅是工程利器，更为我国航天装备‘弯道超车’提供了不可替代的技术支撑。”

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