CN105422315A - 一种固体火箭发动机安全机构控制电路及控制方法 - Google Patents

一种固体火箭发动机安全机构控制电路及控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105422315A
CN105422315A CN201510852283.7A CN201510852283A CN105422315A CN 105422315 A CN105422315 A CN 105422315A CN 201510852283 A CN201510852283 A CN 201510852283A CN 105422315 A CN105422315 A CN 105422315A
Authority
CN
China
Prior art keywords
state
control circuit
safeguarding mechanism
control
relay
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510852283.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105422315B (zh
Inventor
吴旭亮
张伟
袁森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hubei Sanjiang Aerospace Hongfeng Control Co Ltd
Original Assignee
Hubei Sanjiang Aerospace Hongfeng Control Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hubei Sanjiang Aerospace Hongfeng Control Co Ltd filed Critical Hubei Sanjiang Aerospace Hongfeng Control Co Ltd
Priority to CN201510852283.7A priority Critical patent/CN105422315B/zh
Publication of CN105422315A publication Critical patent/CN105422315A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105422315B publication Critical patent/CN105422315B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02K—JET-PROPULSION PLANTS
    • F02K9/00—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof
    • F02K9/95—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof characterised by starting or ignition means or arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02K—JET-PROPULSION PLANTS
    • F02K9/00—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof
    • F02K9/08—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof using solid propellants
    • F02K9/32—Constructional parts; Details not otherwise provided for
    • F02K9/38—Safety devices, e.g. to prevent accidental ignition

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Safety Devices In Control Systems (AREA)

Abstract

本发明公开了一种固体火箭发动机安全机构控制电路及控制方法，属于发射控制技术领域；现有技术中的控制电路及控制方法存在安全隐患；本发明提供的控制电路包括状态转换控制电路和状态识别电路；所述状态转换电路包括电磁销控制电路和状态控制电路，其通过第六继电器、第七继电器组成输出逻辑互斥，保证所述安全机构转工作控制与转安全控制在同一时刻只能发出一种状态。

Description

一种固体火箭发动机安全机构控制电路及控制方法
技术领域
本发明属于发射控制技术领域，更具体地，涉及一种固体火箭发动机安全机构控制电路及控制方法。
背景技术
为了提高航天用途的固体火箭发动机使用安全性，航天飞行器固体火箭发动机一般都采用点火安全机构，通过点火安全机构的管制，防止意外引爆点火固体火箭发动机，确保人员、发射设备、场地设施和航天飞行器的安全。
由于点火安全机构采用微电机式作动，安全机构状态转换及控制过程中需要发电磁销、转安全、转工作状态指令，同时需要监控安全机构状态反馈，安全机构正常操作及状态反馈监测对控制时序有着严格的要求。
为提高航天飞行器固体火箭发动机点火安全机构操作及控制安全性，采用继电器逻辑互斥联锁控制设计原理，通过外部指令驱动，多组继电器联合动作实现安全机构状态可靠转换，解决了控制逻辑错误带来的线路间竞争问题。
发明内容
本发明通过严格的控制时序及检测安全机构安全状态与工作状态能够使安全机构状态转换过程的切换更加精确，避免对安全机构及相关回路造成破坏性影响，不但提高了系统操作的可靠性，还提高了操作的安全性，有效避免了误操作带来的风险。
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种固体火箭发动机安全机构控制电路及控制方法，通过采用继电器逻辑互斥联锁控制设计原理，以及严格控制时序，以及多组继电器联合动作实现安全机构状态可靠转换，提高安全机构控制及操作的安全性与可靠性，因而尤其适用于火箭发射领域。
为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种固体火箭发动机安全机构的控制方法，所述方法包括以下步骤：
(1)首先由MCU测试判断安全机构状态；
(2)如果为工作状态，由所述MCU先发出电磁销控制命令，延时50ms±30ms后，再发出转安全控制指令，延时600ms～1000ms后，取消电磁销控制命令，延时50ms±30ms后，再取消转安全控制指令，通过以上操作，完成所述安全机构由所述工作状态转换至安全状态；
如果为安全状态，由所述MCU先发出电磁销控制命令，延时50ms±30ms后，再发出转工作控制指令，延时600ms～1000ms后，取消电磁销控制命令，延时50ms±30ms后，再取消转工作控制指令，通过以上操作，完成所述安全机构由所述安全状态转换至所述工作状态；
即完成所述安全机构的控制。
按照本发明的另一方面，提供了一种固体火箭发动机安全机构控制电路，所述电路包括状态转换控制电路和状态识别电路；所述状态装换电路包括电磁销控制电路和状态控制电路，其特征在于：所述安全机构控制电路通过第六继电器、第七继电器组成输出逻辑互斥，保证安全机构转工作控制与转安全控制在同一时刻只能发出一种状态。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下的有益效果：
(1)本发明通过安全机构状态检测电路可以实现安全机构状态的远程监测、由MCU实现安全机构状态的自动识别；
(2)本发明通过严格控制时序，能够使安全机构的整个状态转换过程的切换更加精确，避免时序错误对安全机构及相关回路造成破坏性影响，提高了安全机构产品操作的安全性与可靠性。
附图说明
图1为本发明实施例提供的安全机构状态转换控制电路组成框图；
图2为本发明实施例提供的安全机构状态识别电路组成框图；
图3为本发明实施例提供的安全机构状态转换控制时序图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
为提高航天飞行器固体火箭发动机点火安全机构操作及控制安全性，采用继电器逻辑互斥联锁控制设计原理，通过外部指令驱动，多组继电器联合动作实现安全机构状态可靠转换，解决了控制逻辑错误带来的线路间竞争问题。本发明通过严格的控制时序及检测安全机构安全状态与工作状态能够使安全机构状态转换过程的切换更加精确，避免对安全机构及相关回路造成破坏性影响，不但提高了系统操作的可靠性，还提高了操作的安全性，有效避免了误操作带来的风险。
发明的技术解决方案是：一种固体火箭发动机安全机构控制电路及控制方法，安全机构控制电路包含状态转换控制电路及状态识别电路。
状态转换控制电路包括第一继电器K1、第二继电器K21、第三继电器K22、第四继电器K23、第五继电器K24、第六继电器K25、第七继电器K26；第一固态继电器D1、第二固态继电器D2、第三固态继电器D3；第一二极管V1、第二二极管V23、第三二极管V24、第四二极管V25、第五二极管V26；第一电阻器R41～第六电阻器R46。其中固态继电器型号为ASSR-1520。
状态转换控制电路包括电磁销控制电路和状态控制电路两个部分；所述状态转换控制电路实现所述安全机构的安全状态和工作状态之间的相互转换；所述电磁销控制电路用于控制所述安全机构中电磁销的开关，间接控制所述安全机构状态之间的转换；所述状态控制电路实现了所述安全机构状态的有效转换。
电磁销控制电路连接方式如下：MCU的GPIO管脚连接第三固态继电器D3的管脚1与3，管脚2连接第一电阻器R41一端，第一电阻器R41一端另一端连接MCU控制器供电地线DGND，管脚4连接第二电阻器R42一端，第二电阻器R42一端另一端连接MCU控制器供电地线DGND；第三固态继电器D3管脚6与管脚8连接至继电器配电+MC，管脚5与管脚7连接至第一继电器K1控制线包一端，第一继电器K1控制线包另一端连接继电器配电-MC，第一继电器K1公共端11连接安全机构供电+BK，常开触点12连接至安全结构电磁销控制正端，第一继电器K1公共端21连接安全机构供电-BK，常开触点22连接至安全结构电磁销控制负端。
状态控制电路连接方式如下：MCU的GPIO管脚连接第一固态继电器D1的管脚1与3，管脚2连接第三电阻器R43一端，第三电阻器R43一端另一端连接MCU控制器供电地线DGND，管脚4连接第四电阻器R44一端，第四电阻器R44一端另一端连接MCU控制器供电地线DGND；第一固态继电器D1管脚6与管脚8连接至继电器配电+MC，管脚5与管脚7连接至第六继电器K25公共端11及公共端21，第六继电器K25常闭触点13及23连接第四继电器K23、第五继电器K24、第七继电器K26控制线包一端，第四继电器K23、第五继电器K24、第七继电器K26控制线包另一端连接继电器配电-MC。
MCU的GPIO管脚连接第二固态继电器D2的管脚1与3，管脚2连接第五电阻器R45一端，第五电阻器R45一端另一端连接MCU控制器供电地线DGND，管脚4连接第六电阻器R46一端，第六电阻器R46一端另一端连接MCU控制器供电地线DGND；第二固态继电器D2管脚6与管脚8连接至继电器配电+MC，管脚5与管脚7连接至第七继电器K26公共端11及公共端21，第七继电器K26常闭触点13及23连接第二继电器K21、第三继电器K22、第六继电器K25控制线包一端，第二继电器K21、第三继电器K22、第六继电器K25控制线包另一端连接继电器配电-MC。
第二继电器K21、第三继电器K22、第四继电器K23、第五继电器K24公共端11连接安全机构供电+BK，第二继电器K21、第三继电器K22、第四继电器K23、第五继电器K24公共端21连接安全机构供电-BK，第二继电器K21、第三继电器K22常开触点12连接至安全机构正转控制端，第四继电器K23、第五继电器K24常开触点22连接至安全机构反转控制端，第四继电器K23、第五继电器K24常开触点12及第二继电器K21、第三继电器K22常开触点22连接至安全机构控制端。
该电路通过第六继电器K25、第七继电器K26组成输出逻辑互斥，保证安全机构转工作控制与转安全控制在同一时刻只能发出一种状态，有效避免同时发出转安全及转工作控制信号导致电机及控制信号短路造成故障。
安全机构状态识别电路包括光耦B1、第一二极管V2、第二二极管V3、第一电容器C1、第二电容器C2、第三电容器C3、第四电容器C4、第一电阻器R1、第二电阻器R2、第三电阻器R3、第四电阻器R4、第五电阻器R5、第六电阻器R6。
如图2所示，为实现安全机构的状态转换，安全机构识别电路连接MCU，首先由MCU识别安全机构的状态，采用光耦隔离电路对安全机构状态进行识别；所述状态识别电路用于识别所述安全机构是否是所述安全状态或所述工作状态。
如图3所示，虚线为电机，实线为电磁销,如果为工作状态，由所述MCU先发出电磁销控制命令，延时50ms±30ms后，再发出转安全控制指令，延时600ms～1000ms后，取消电磁销控制命令，延时50ms±30ms后，再取消转安全控制指令，通过以上操作，完成所述安全机构由所述工作状态转换至安全状态；
如果为安全状态，由所述MCU先发出电磁销控制命令，延时50ms±30ms后，再发出转工作控制指令，延时600ms～1000ms后，取消电磁销控制命令，延时50ms±30ms后，再取消转工作控制指令，通过以上操作，完成所述安全机构由所述安全状态转换至所述工作状态。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种固体火箭发动机安全机构的控制方法，所述方法包括以下步骤：
(1)首先由MCU测试判断安全机构状态；
(2)如果为工作状态，由所述MCU先发出电磁销控制命令，延时50ms±30ms后，再发出转安全控制指令，延时600ms～1000ms后，取消电磁销控制命令，延时50ms±30ms后，再取消转安全控制指令，通过以上操作，完成所述安全机构由所述工作状态转换至安全状态；
如果为安全状态，由所述MCU先发出电磁销控制命令，延时50ms±30ms后，再发出转工作控制指令，延时600ms～1000ms后，取消电磁销控制命令，延时50ms±30ms后，再取消转工作控制指令，通过以上操作，完成所述安全机构由所述安全状态转换至所述工作状态；
即完成所述安全机构的控制方法。
2.一种固体火箭发动机安全机构控制电路，其特征在于：所述电路包括状态转换控制电路和状态识别电路；所述状态转换控制电路包括电磁销控制电路和状态控制电路；
所述状态转换控制电路实现所述安全机构的安全状态和工作状态之间的相互转换；
所述状态识别电路用于识别所述安全机构是否是所述安全状态或所述工作状态；
所述电磁销控制电路用于控制所述安全机构中电磁销的开关，间接控制所述安全机构状态之间的转换；
所述状态控制电路实现了所述安全机构状态的有效转换；
所述状态控制电路通过第六继电器、第七继电器组成输出逻辑互斥，保证所述安全机构转工作控制与转安全控制在同一时刻只能发出一种状态。
CN201510852283.7A 2015-11-27 2015-11-27 一种固体火箭发动机安全机构控制电路及控制方法 Active CN105422315B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510852283.7A CN105422315B (zh) 2015-11-27 2015-11-27 一种固体火箭发动机安全机构控制电路及控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510852283.7A CN105422315B (zh) 2015-11-27 2015-11-27 一种固体火箭发动机安全机构控制电路及控制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105422315A true CN105422315A (zh) 2016-03-23
CN105422315B CN105422315B (zh) 2017-06-16

Family

ID=55500784

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510852283.7A Active CN105422315B (zh) 2015-11-27 2015-11-27 一种固体火箭发动机安全机构控制电路及控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105422315B (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106354074A (zh) * 2016-11-22 2017-01-25 天津航空机电有限公司 一种应用于航空液冷系统的双模式开关互锁控制电路
CN109186448A (zh) * 2018-10-13 2019-01-11 西安航天动力测控技术研究所 一种落销深度测试仪
CN109488487A (zh) * 2018-11-14 2019-03-19 南京云睿航天科技有限公司 一种固体发动机安全点火电路
CN109541363A (zh) * 2018-11-01 2019-03-29 西安航天动力测控技术研究所 一种火箭发动机安全机构作动组件筛选转换仪
CN113091528A (zh) * 2021-03-05 2021-07-09 无锡赛米垦拓微电子有限公司 一种火箭发射控制装置及其控制方法
CN114837851A (zh) * 2022-04-01 2022-08-02 湖北三江航天红峰控制有限公司 基于继电器的箭上安全点火控制电路和方法
CN114992001A (zh) * 2022-05-25 2022-09-02 湖北三江航天红峰控制有限公司 一种飞行器发动机安全机构的控制方法及控制电路
CN116927978A (zh) * 2023-07-19 2023-10-24 东方空间技术(山东)有限公司 一种火箭发动机安全机构的控制系统及方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030003871A (ko) * 2001-07-04 2003-01-14 국방과학연구소 로켓 점화안전장치의 시험장치
CN101782754A (zh) * 2009-12-30 2010-07-21 北京宇航系统工程研究所 一种用于运载火箭地面测试发控系统的冗余切换电路
CN101813040A (zh) * 2010-03-23 2010-08-25 重庆沛达氢能科技有限公司 一种用于内燃发动机氢氧助燃节能智能控制系统装置
CN202451299U (zh) * 2012-02-29 2012-09-26 北京航天自动控制研究所 一种冗余设计的点火电路
CN102767446A (zh) * 2012-06-05 2012-11-07 北京航空航天大学 一种固液动力探空火箭的箭上控制电路
CN102997762A (zh) * 2012-12-17 2013-03-27 北京航空航天大学 一种固液动力探空火箭箭载监控系统
WO2013177368A1 (en) * 2012-05-25 2013-11-28 Bae Systems Land & Armaments, L.P. Solid state ignition safety device
CN203414022U (zh) * 2013-08-06 2014-01-29 江西洪都航空工业集团有限责任公司 一种无人机火箭发射控制盒

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030003871A (ko) * 2001-07-04 2003-01-14 국방과학연구소 로켓 점화안전장치의 시험장치
CN101782754A (zh) * 2009-12-30 2010-07-21 北京宇航系统工程研究所 一种用于运载火箭地面测试发控系统的冗余切换电路
CN101813040A (zh) * 2010-03-23 2010-08-25 重庆沛达氢能科技有限公司 一种用于内燃发动机氢氧助燃节能智能控制系统装置
CN202451299U (zh) * 2012-02-29 2012-09-26 北京航天自动控制研究所 一种冗余设计的点火电路
WO2013177368A1 (en) * 2012-05-25 2013-11-28 Bae Systems Land & Armaments, L.P. Solid state ignition safety device
CN102767446A (zh) * 2012-06-05 2012-11-07 北京航空航天大学 一种固液动力探空火箭的箭上控制电路
CN102997762A (zh) * 2012-12-17 2013-03-27 北京航空航天大学 一种固液动力探空火箭箭载监控系统
CN203414022U (zh) * 2013-08-06 2014-01-29 江西洪都航空工业集团有限责任公司 一种无人机火箭发射控制盒

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106354074A (zh) * 2016-11-22 2017-01-25 天津航空机电有限公司 一种应用于航空液冷系统的双模式开关互锁控制电路
CN109186448A (zh) * 2018-10-13 2019-01-11 西安航天动力测控技术研究所 一种落销深度测试仪
CN109186448B (zh) * 2018-10-13 2020-06-16 西安航天动力测控技术研究所 一种落销深度测试仪
CN109541363A (zh) * 2018-11-01 2019-03-29 西安航天动力测控技术研究所 一种火箭发动机安全机构作动组件筛选转换仪
CN109488487A (zh) * 2018-11-14 2019-03-19 南京云睿航天科技有限公司 一种固体发动机安全点火电路
CN109488487B (zh) * 2018-11-14 2021-10-22 苏州裕谦信息科技有限公司 一种固体发动机安全点火电路
CN113091528A (zh) * 2021-03-05 2021-07-09 无锡赛米垦拓微电子有限公司 一种火箭发射控制装置及其控制方法
CN113091528B (zh) * 2021-03-05 2022-05-24 无锡赛米垦拓微电子有限公司 一种火箭发射控制装置及其控制方法
CN114837851A (zh) * 2022-04-01 2022-08-02 湖北三江航天红峰控制有限公司 基于继电器的箭上安全点火控制电路和方法
CN114992001A (zh) * 2022-05-25 2022-09-02 湖北三江航天红峰控制有限公司 一种飞行器发动机安全机构的控制方法及控制电路
CN116927978A (zh) * 2023-07-19 2023-10-24 东方空间技术(山东)有限公司 一种火箭发动机安全机构的控制系统及方法
CN116927978B (zh) * 2023-07-19 2024-02-13 东方空间技术(山东)有限公司 一种火箭发动机安全机构的控制系统及方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN105422315B (zh) 2017-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105422315A (zh) 一种固体火箭发动机安全机构控制电路及控制方法
CN103560050B (zh) 一种继电保护开关量输出回路启动电路及方法
CN109391131B (zh) 一种mmc阀子模块旁路开关驱动装置
CN104440923B (zh) 一种用于机器人的急停信号控制系统及其机器人
CN102092475A (zh) 无人直升机着陆自动熄火系统
CN108408511A (zh) 一种电梯可编程ucmp检测装置
CN103745881B (zh) 一种继电器的控制电路及其控制方法
CN114856910A (zh) 多驱动变桨系统及风机
CN201256289Y (zh) 出口压板回路遥控电动切换装置
CN106678440A (zh) 一种具有自诊断功能的电磁阀驱动装置
CN104485940A (zh) 双机热备切换电路
CN107479484B (zh) 一种气柜控制系统及方法
CN105159222A (zh) 主从工控设备远程启动控制电路
CN101596996B (zh) 电梯制动系统的控制电路
CN102344059A (zh) 电梯控制装置
CN205207842U (zh) 一种阀组旁路开关控制回路的优化结构
CN203456854U (zh) 一种安全回路
CN103010124A (zh) 取力取消装置、取力器及工程机械
CN210142986U (zh) 电机控制系统
CN204283703U (zh) 一种发动机安全点火的逻辑控制电路
CN203903810U (zh) 用于起重机双速控制的信号转换系统
CN104179584B (zh) 一种用于活塞式无人直升机地面试验的双余度紧急关车装置
CN105715451A (zh) 一种风力发电机组偏航控制电路
CN106005358A (zh) 一种飞机舱盖互锁控制电路
CN203998673U (zh) 塔式起重机电控系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant