航天过氧化氢推进系统失效模式、风险识别与试验验证

高浓度过氧化氢系统的失效根源几乎全部围绕 “非受控分解” 展开，可分为缓慢劣化型失效与突发性失控分解两大类。缓慢劣化表现为常温贮存下浓度持续衰减、贮罐静置压力缓慢抬升，诱因包含基材表面催化活性随时间上升、稳定剂缓慢消耗、密封件析出可溶杂质；这类失效周期较长，容易在地面长期存放、在轨长期贮存场景下被忽视，最终造成推力器性能衰减、推进剂可用量不足。

突发性失效风险危害性更高，典型场景包括：外来杂质单点引入触发局部剧烈分解，短时间大量产气造成超压破裂；催化剂床烧结、通道堵塞，分解热无法顺利导出形成热累积；阀门密封失效，过氧化氢渗漏后浸润保温材料、密封填料等有机介质，发生剧烈氧化反应；加注、泄出过程流速过高产生静电，在含氧气的气相空间内诱发燃爆。过氧化氢体系的气相空间是重要风险点，分解产生富氧环境，可燃杂质一旦存在，会显著扩大事故后果。

对应的试验验证体系分为材料级、组件级、系统级三个层级。材料级以相容性、长期浸泡稳定性、热稳定性测试为主，筛选基材、涂层、密封材料；组件级开展阀门、过滤器、催化剂床流量 - 分解效率考核，冷热循环、振动环境下的泄漏与稳定性试验；系统级地面热试车、长期静置贮存试验、加注循环试验，考核多次工作后的累积效应。所有试验需要配套温度、压力在线监测，设置超温超压联锁泄放机制，严格隔离可燃配套物料。

催化剂本身也是重要的失效源。过氧化氢推力器催化剂需要兼顾低温起活、抗老化、抗冲刷能力，长期工作后会出现活性位点烧结、被杂质覆盖、粉化流失，直接造成分解不完全、燃烧振荡、推力不稳定，是微小卫星姿控推力器重点考核项。