CN109469558A - 一种低温推进剂供给系统、方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种低温推进剂供给系统、方法及装置，包括：氮气吹除系统、氧化剂供应系统、燃料供应系统及低压液氧冷却系统；氮气吹除系统，用于在实验前后对系统管路进行吹扫工作以及检测低温推进剂供给系统的气密性；在低温推进剂供给系统的气密性合格的情况下，氧化剂供应系统，用于向发动机推力室输送液氧；以及，燃料供应系统，用于向发动机推力室输送液甲烷；低压液氧冷却系统，用于冷却电磁阀(A15、B15)至发动机推力室之间的管路。本申请实施例能确保试验前达到所要求的预定温度，低压液氧冷却系统采用低压液氧冷却环境确保安全，能稳定调节推进剂输送量，简单可靠。
Description
技术领域
本申请涉及火箭发动机试验技术领域，尤其是涉及一种低温推进剂供应系统、方法及装置。
背景技术
液体火箭发动机技术是一种相对于固体火箭发动机技术和固液混合火箭发动机技术来讲较为成熟的、应用范围更加广泛的技术，液体火箭发动机具有可重复启动、推力可调、比冲高、燃烧效率高等诸多优点，在航天事业中占有极其重要的位置。
过去，由于技术水平、经济水平等诸多方面的原因，在液体火箭发动机上应用了大量的有毒且有害环境的液体推进剂，比如甲基肼和四氧化二氮等。近年来，环境问题的日益严峻使得我们开始探索并寻找可替代的无毒高能推进剂，液氧和液甲烷的推进剂组合正受到越来越多的关注与研究，液氧和液甲烷推进剂的比冲高达360s，仅次于液氢和液氧的推进剂组合，但是密度比冲高于液氢液氧的推进剂组合，又没有煤油推进剂所面临的积碳结焦的问题，是未来推进剂选择中的一种极具优势的推进剂组合。
但是，由于液氧的温度在零下183摄氏度以下、液甲烷的温度零下161摄氏度以下，同属于低温推进剂，对于姿轨控这种小流量小推力火箭发动机的地面试验来说，低温是一个很大的问题，目前最为有效的解决方式是将发动机置于真空仓中进行，但是这种试验方法复杂且施行难度高。
发明内容
有鉴于此，本申请的目的在于提供一种低温推进剂供应系统、方法及装置，能确保试验前达到所要求的预定温度，低压液氧冷却系统104采用低压液氧冷却环境确保安全，能稳定调节推进剂输送量，简单可靠。
第一方面，本申请实施例提供了一种低温推进剂供给系统，包括：氮气吹除系统、氧化剂供应系统、燃料供应系统及低压液氧冷却系统；
所述氮气吹除系统，用于在实验前后对系统管路进行吹扫工作以及检测所述低温推进剂供给系统的气密性；
在所述低温推进剂供给系统的气密性合格的情况下，所述氧化剂供应系统，用于向发动机推力室输送液氧；以及，所述燃料供应系统，用于向所述发动机推力室输送液甲烷；
所述低压液氧冷却系统，用于冷却电磁阀(A15、B15)至所述发动机推力室之间的管路，其中，一个所述电磁阀(A15)设置在所述氧化剂供应系统与所述低压液氧冷却系统之间的冷却管路的分段处，另一个所述电磁阀(B15)设置在所述燃料供应系统与所述低压液氧冷却系统之间的冷却管路的分段处。
结合第一方面，本申请实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述系统设置有预冷装置；
所述预冷装置，用于在所述氧化剂供应系统向发动机推力室输送液氧之前，冷却所述氧化剂供应系统中液氧进液端至所述发动机推力室之间的管路，以及在所述燃料供应系统，向所述发动机推力室输送液甲烷之前，冷却所述燃料供应系统中甲烷进液端至所述发动机推力系统之间的管路；
其中，所述液氧进液端是高压液氧贮箱的液氧出液端，所述甲烷进液端。
结合第一方面，本申请实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述氮气吹除系统设置有五路吹除管路，所述每一路吹除管路设置有独有的电磁阀(D01、D03、D05、D07、D09)，用于控制氮气的通断，并在每个所述电磁阀后设置有单向截止阀(D02、D04、D06、D08、D10)。
结合第一方面，本申请实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述管路上依次设置有高压液氧贮箱、过滤器(A04)、低温包覆(A05)、手动截止阀(A06)、质量流量计(A07)、气动截止阀(A08)、质量流量计(A07)、气动截止阀(A08)、压力传感器(A09)、温度传感器(A10)、汽蚀文氏管(A11)、电磁阀(A12)、温度传感器(A13)、压力传感器(A14)及电磁阀(A15)。
结合第一方面，本申请实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述燃料供应系统由所述液甲烷进液端至所述发动机推力室之间的管路组成；所述管路上依次设置有高压液甲烷贮箱、过滤器(B04)、低温包覆(B05)、手动截止阀(B06)、质量流量计(B07)、气动截止阀(B08)、质量流量计(B07)、气动截止阀(B08)、压力传感器(B09)、温度传感器(B10)、汽蚀文氏管(B11)、电磁阀(B12)、温度传感器(B13)、压力传感器(B14)及电磁阀(B15)。
结合第一方面，所述低压液氧冷却系统由所述低压液氧贮箱、手动截止阀(C01)、薄壁铜管路(C02)及三者之间的连接管路所组成；
所述低压液氧冷却系统的管路上设置有手动截止阀(C01)，用于控制管路的通断及管内通过的推进剂的流量的大小。
第二方面，本申请实施例还提供一种低温推进剂冷却方法，包括：
当氧化剂供应系统检测到权利要求1-6任意一项所述的低温推进剂供给系统的气密性符合预设的标准，将高压液氧贮箱中加注液氧至符合液氧预设值；
在所述高压液氧贮箱中的液氧符合所述液氧预设值时，冷却液氧进液端至发动机推力室之间的管路，其中，所述液氧进液端是高压液氧贮箱的液氧出液端；
以及，
冷却电磁阀(A15)阀体，和所述电磁阀(A15)阀体至所述发动机推力室之间的管路；
当冷却至第一预设值时，对所述高压液氧贮箱增加压力至预设值后，继续冷却液氧进液端至发动机推力室之间的管路、电磁阀(A15)阀体，和所述电磁阀(A15)阀体至所述发动机推力室之间的管路。
第三方面，本申请实施例还提供一种低温推进剂冷却方法，包括：
当燃料供应系统检测到权利要求1-6任意一项所述的低温推进剂供给系统的气密性符合预设的标准，将高压液甲烷贮箱中加注液甲烷至符合甲烷预设值；
在所述高压液甲烷贮箱中的液甲烷符合所述甲烷预设值时，冷却液甲烷进液端至发动机推力室之间管路，其中，所述液甲烷进液端是高压液甲烷贮箱的液氧出液端；
以及，
冷却电磁阀(B15)阀体，和所述电磁阀(B15)阀体至所述发动机推力室之间的管路；
当冷却至第二预设值时，对所述高压液甲烷贮箱增加压力至预设值后，继续冷却液甲烷进液端至发动机推力室之间管路、电磁阀(B15)阀体，和所述电磁阀(B15)阀体至所述发动机推力室之间的管路。
第四方面，本申请实施例提供一种低温推进剂冷却装置，包括：
液氧加注模块，用于当氧化剂供应系统检测到第一方面所述的低温推进剂供给系统的气密性符合预设的标准，将高压液氧贮箱中加注液氧至符合液氧预设值；
液氧预冷模块，用于在所述高压液氧贮箱中的液氧符合所述液氧预设值时，冷却液氧进液端至发动机推力室之间的管路，其中，所述液氧进液端是高压液氧贮箱的液氧出液端；
以及，
冷却电磁阀(A15)阀体，和所述电磁阀(A15)阀体至所述发动机推力室之间的管路；
液氧冷却模块，用于当冷却至第一预设值时，对所述高压液氧贮箱增加压力至预设值后，继续冷却液氧进液端至发动机推力室之间的管路、电磁阀(A15)阀体，和所述电磁阀(A15)阀体至所述发动机推力室之间的管路。
第五方面，本申请实施例提供一种低温推进剂冷却装置，包括：
液甲烷加注模块，用于当燃料供应系统检测到第一方面所述的低温推进剂供给系统的气密性符合预设的标准，将高压液甲烷贮箱中加注液甲烷至符合甲烷预设值；
液甲烷预冷模块，用于在所述高压液甲烷贮箱中的液甲烷符合所述甲烷预设值时，冷却液甲烷进液端至发动机推力室之间管路，其中，所述液甲烷进液端是高压液甲烷贮箱的液氧出液端；
以及，
冷却电磁阀(B15)阀体，和所述电磁阀(B15)阀体至所述发动机推力室之间的管路；
液甲烷冷却模块，用于当冷却至第二预设值时，对所述高压液甲烷贮箱增加压力至预设值后，继续冷却液甲烷进液端至发动机推力室之间管路、电磁阀(B15)阀体，和所述电磁阀(B15)阀体至所述发动机推力室之间的管路。
第六方面，本申请实施例还提供一种电子设备，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行上述第二方面，以及第三方面中任一种可能的实施方式中的步骤。
第七方面，本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行上述第二方面，以及第三方面中任一种可能的实施方式中的步骤。
本申请实施例提供的一种低温推进剂供应系统、方法及装置，采用氮气吹除系统，检测系统整体的气密性，并在系统整体气密性合格的情况下，使用氧化剂供应系统，向发动机推力室输送液氧，同时，使用燃料供应系统向发动机推力室输送液甲烷，并使用低压液氧冷却系统冷却电磁阀(A15、B15)至所述发动机推力室之间的管路，与现有技术中的将发动机置于真空舱中，复杂且施行难度高相比，其能确保试验前达到所要求的预定温度，低压液氧冷却系统104采用低压液氧冷却环境确保安全，能稳定调节推进剂输送量，简单可靠。
进一步地，本申请中分别通过在氧化剂供应系统和燃料供应系统上设置的汽蚀文氏管，进而控制氧化剂和燃料的流量，由于汽蚀文氏管的作用，在贮箱压力值不同的时候管路中流经的氧化剂和燃料流量不同。
为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1示出了本申请实施例所提供的一种低温推进剂供应系统的结构图；
图2示出了本申请实施例所提供的一种低温推进剂供应方法的流程图；
图3示出了本申请实施例所提供的另一种低温推进剂供应方法的流程图；
图4示出了本申请实施例所提供的一种低温推进剂供应装置的结构图；
图5示出了本申请实施例所提供的另一种低温推进剂供应装置的结构图；
图6示出了本申请实施例所提供的一种电子设备的结构示意图。
图标：A01-手动截止阀、A02-手动截止阀、A03-手动截止阀、A04-过滤器、A05-低温包覆、A06-手动截止阀、A07-质量流量计、A08-气动截止阀、A09-压力传感器、A10-温度传感器、A11-汽蚀文氏管、A12-电磁阀、A13-温度传感器A14-压力传感器A15-电磁阀、A16-气动截止阀、B01-手动截止阀、B02-手动截止阀、B03-手动截止阀、B04-过滤器、B05-低温包覆、B06-手动截止阀、B07-质量流量计、B08-气动截止阀、B09-压力传感器、B10-温度传感器、B11-汽蚀文氏管、B12-电磁阀、B13-温度传感器、B14-压力传感器、B15-电磁阀、B16-气动截止阀、C01-手动截止阀C02-薄壁铜管、D01-电磁阀、D02-单向截止阀、D03-电磁阀、D04-单向截止阀D05-电磁阀、D06-单向截止阀、D07-电磁阀、D08-单向截止阀、D09-电磁阀、D10-单向截止阀。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
由于技术水平、经济水平等诸多方面的原因，过去在液体火箭发动机上应用了大量的有毒且有害环境的液体推进剂，比如甲基肼和四氧化二氮等。近年来，环境问题的日益严峻使得我们开始探索并寻找可替代的无毒高能推进剂，液氧和液甲烷的推进剂组合正受到越来越多的关注与研究，液氧和液甲烷推进剂的比冲高达360s，仅次于液氢和液氧的推进剂组合，但是密度比冲高于液氢液氧的推进剂组合，又没有煤油推进剂所面临的积碳结焦的问题，是未来推进剂选择中的一种极具优势的推进剂组合。
目前，对于液氧液甲烷推进剂的组合的研究既有可以应用到运载火箭上的大推力火箭发动机，又有应用于姿轨控的小推力火箭发动机。但是由于液氧的温度在零下183摄氏度以下、液甲烷的零下161摄氏度以下，同属于低温推进剂，对于姿轨控这种小流量小推力火箭发动机的地面试验来说，低温是一个很大的问题，目前最为有效的解决方式是将发动机至于真空仓中进行，但是这种试验方法复杂且施行难度高。
基于此，本申请实施例提供了一种低温推进剂供应系统、方法及装置，适用于小推力液氧液甲烷火箭发动机进行地面试验，能确保试验前达到所要求的预定温度，低压液氧冷却系统104采用低压液氧冷却环境确保安全，能稳定调节推进剂输送量，简单可靠。下面通过实施例进行描述。
为便于对本实施例进行理解，首先对本申请实施例所公开的一种低温推进剂供应系统进行详细介绍。
实施例一
参见图1所示，本申请实施例一提供了一种低温推进剂供给系统，包括：氮气吹除系统101、氧化剂供应系统102、燃料供应系统103及低压液氧冷却系统104。
所述氮气吹除系统101，用于在实验前后对系统管路进行吹扫工作以及检测所述低温推进剂供给系统的气密性。
在所述低温推进剂供给系统的气密性合格的情况下，所述氧化剂供应系统102，用于向发动机推力室输送液氧；以及，所述燃料供应系统103，用于向所述发动机推力室输送液甲烷。
所述低压液氧冷却系统104，用于冷却电磁阀(A15、B15)至所述发动机推力室之间的管路，其中，一个所述电磁阀(A15)设置在所述氧化剂供应系统与所述低压液氧冷却系统之间的冷却管路的分段处，另一个所述电磁阀(B15)设置在所述燃料供应系统与所述低压液氧冷却系统104之间的冷却管路的分段处。
在具体实现的时候，氮气吹除系统101包括五路吹除管路，分别与手动截止阀(A06和B06)的出口端、气动截止阀(A08和B08)的出口端及发动机推力室相连接，从氮气进气端至低温推进剂供给系统中其他系统的接入点依次是电磁阀(D01、D03、D05、D07、D09)和单向截止阀(D02、D04、D06、D08、D10)，采用DN4管路，用于在实验前后对系统管路进行吹扫工作以及检测低温推进剂供给系统的气密性。此外系统所有管路以及相应阀门器件都用隔热材料包覆。
氧化剂供应系统102与燃料供应系统103的管路上设置的装置，以及各个装置之间的连接关系是对应相同的，在本申请中，凡是标有字母A的装置属于氧化剂供应系统102，标有字母B的装置属于燃料供应系统103。
具体地，氧化剂供应系统102由液氧进液端至发动机推力室推进剂由上游至发动机推力室依次经过高压液氧贮箱、过滤器(A04)、手动截止阀(A06)、质量流量计(A07)、气动截止阀(A08)、汽蚀文氏管(A11)、电磁阀(A15)，并在汽蚀文氏管(A11)前后均布置了压力传感器(A09、A14)和温度传感器(A10、A13)。
在这里，由于在低压状态时(或者说高压液氧贮箱未增压时)进行的低压冷却过程中，由于通过汽蚀文氏管的液氧量很小，造成预冷困难，所以设置了电磁阀(A12)及相关管路辅助预冷。在系统低压预冷的时候电磁阀(A12)也是要打开的，进而能够进行辅助预冷。
燃料供应系统103由液甲烷进液端至发动机推力室推进剂由上游至发动机推力室依次经过高压液甲烷贮箱、过滤器(B04)、手动截止阀(B06)、质量流量计(B07)、气动截止阀(B08)、汽蚀文氏管(B11)、电磁阀(B15)。在汽蚀文氏管(B11)前后均布置了压力传感器(B09、B14)和温度传感器(B10、B13)，其中，温度传感器(A10、A13和B10、B13)采用的是探针式的低温温度传感器。
由于在低压状态时(或者说高压液甲烷贮箱未增压时)进行的低压冷却过程中，由于通过汽蚀文氏管的液甲烷量很小，造成预冷困难，所以设置了电磁阀(B12)及相关管路辅助预冷。在系统低压预冷的时候电磁阀(B12)也是要打开的，能够进行辅助预冷。
气动截止阀(A08和B08)之前的采用DN20的管路，气动截止阀(A08和B08)至电磁阀(A15和B15)之间采用DN10管路，电磁阀(A15和B15)至发动机推力室采用DN6的管路。所述氧化剂供应系统102、燃料供应系统103上特别设置了预冷装置，用于在氧化剂供应系统向发动机推力室输送液氧之前，冷却氧化剂供应系统中液氧进液端至发动机推力室之间的管路，以及在燃料供应系统，向发动机推力室输送液甲烷之前，冷却燃料供应系统中甲烷进液端至发动机推力系统之间的管路。电磁阀(A12和B12)的进液端与气动截止阀(A08和B08)的出液端和汽蚀文氏管(A11和B11)的进液端相连接，电磁阀(A12和B12)的出液端与汽蚀文氏管(A11和B11)的出液端、电磁阀(A15和B15)的进液端和气动截止阀(A16和B16)的进液端相连接，采用DN6管路。
其中，气动截止阀(A16和B16)具有预冷排放的作用，由于预冷过程中氧化剂和燃料都不能被引进到发动机推力室(分别由电磁阀(A15和B15)控制)，所以设置了气动截止阀(A16和B16)来导出废液并排向空气中，以此达到氧化剂供应系统和燃料和燃料供应系统能持续进行降温的过程，也即，气动截止阀(A16和B16)用于将系统中的废液导出并排出至空气中。
低压液氧冷却系统104，由于在管路预冷工作进行的过程中，氧化剂输送系统102和燃料输送系统103只能分别冷却到电磁阀(A15和B15)之前的管路，并且进行的是小流量工况，所以采用低压液氧冷却系统104来冷却电磁阀(A15和B15)阀体、电磁阀(A15)的阀体以及电磁阀(B15)的阀体分别至发动机推力室之间的管路，使用过程中用手动截止阀(C01)控制管路的通断及管内通过推进剂的流量大小，采用薄壁铜管(C02)缠绕所需冷却的管路并采用低温包覆将薄壁铜管(C02)和所需冷却的管路包覆在一起，低压液氧冷却系统104的出口端与气动截止阀(A16)的出口端相连接。
低压液氧冷却系统104进液端至出液端依次为手动截止阀(C01)和薄壁铜管(C02)，手动截止阀(C01)的进液端与手动截止阀(A01)的进液端相连接，薄壁铜管(C02)紧紧缠绕电磁阀(A15和B15)阀体及其出液端至发动机推力室之间的管路，管路采用DN6管路。所述氮气吹除系统D包括5路吹除路，分别与手动截止阀(A06和B06)出口端、气动截止阀(A08和B08)出口端及发动机推力室相连接，从氮气进气端至推进剂供给系统接入点依次是电磁阀(D01、D03、D05、D07、D09)和单向截止阀(D02、D04、D06、D08、D10)，采用DN4管路。此外系统所有管路以及相应阀门器件都用隔热材料包覆。
本申请实施例一提供的一种低温推进剂供应系统、方法及装置，采用氮气吹除系统，检测系统整体的气密性，并在系统整体气密性合格的情况下，使用氧化剂供应系统，向发动机推力室输送液氧，同时，使用燃料供应系统向发动机推力室输送液甲烷，并使用低压液氧冷却系统冷却电磁阀(A15、B15)至所述发动机推力室之间的管路，与现有技术中的将发动机置于真空舱中，复杂且施行难度高相比，其能确保试验前达到所要求的预定温度，低压液氧冷却系统104采用低压液氧冷却环境确保安全，能稳定调节推进剂输送量，简单可靠。
示例：
首先，进行试验系统的气密检测工作。在发动机推力室喷管处加装气密工装，关闭手动截止阀(A06和B06)，打开气动截止阀(A08和B08)、电磁阀(A12、A15和B12、B15)，打开一路吹除路的电磁阀(D01、D03、D05、D07、D09)用一定压力的氮气进行气密检测，待到系统内氮气压力值稳定后，关闭该吹除路电磁阀(D01、D03、D05、D07、D09)，采用泡沫法和监测压力法检查系统气密性，符合要求后打开气动截止阀(A16和B16)排放掉试验系统内的氮气，拆卸掉气密工装，并将前述打开的阀门悉皆关闭。
然后，进行高压液氧贮箱、高压液甲烷贮箱的推进剂加注和系统初步预冷工作，分别打开手动截止阀(A01、A03和B01、B03)分别进行高压贮箱(高压液氧贮箱、高压液甲烷贮箱)的推进剂加注，待高压贮箱加注到一半左右的时候，打开手动截止阀(A06和B06)、气动截止阀(A08、A16和B08、B16)和电磁阀(A12、B12)，分别调节手动截止阀(A06和B06)，使得推进剂的流量控制在一定的范围内，进行系统的初步预冷工作。打开手动截止阀(C01)，将低压液氧引入到薄壁铜管(C02)中进行电磁阀(A15和B15)阀体及其至发动机推力室之间管路的冷却工作。待到高压贮箱加注完成并且汽蚀文氏管后温度达到一定值后，关闭手动截止阀(A01、A03和B01、B03)和气动截止阀(A08和B08)。
最后，进行高压贮箱增压和带压预冷操作并正式试验，用打开手动截止阀(A02和B02)将设置好试验要求压力值的高压氮气分别增压高压液氧贮箱、高压液甲烷贮箱到一定值，关闭手动截止阀(A02和B02)。增压后打开气动截止阀(A08和B08)进行带压预冷操作，待系统冷却到一定值以后，关闭电磁阀(A12和B12)和气动截止阀(A16和B16)，完全打开手动截止阀(A06和B06)，进行正式试验。
基于相同的技术构思，本申请实施例还提供一种一种低温推进剂冷却方法、装置、电子设备、以及计算机存储介质等，具体可参见以下实施例。
实施例二
参见图2所示，本申请实施例二还提供一种低温推进剂冷却方法，包括：
S201：当氧化剂供应系统检测实施例一所述的低温推进剂供给系统的气密性符合预设的标准，将高压液氧贮箱中加注液氧至符合液氧预设值；
S202：在所述高压液氧贮箱中的液氧符合所述液氧预设值时，冷却液氧进液端至发动机推力室之间的管路，其中，所述液氧进液端是高压液氧贮箱的液氧出液端；
以及，
冷却电磁阀(A15)阀体，和所述电磁阀(A15)阀体至所述发动机推力室之间的管路；
S203：当冷却至第一预设值时，对所述高压液氧贮箱增加压力至预设值后，继续冷却液氧进液端至发动机推力室之间的管路、电磁阀(A15)阀体，和所述电磁阀(A15)阀体至所述发动机推力室之间的管路。
实施例三
参见图3所示，本申请实施例三还提供另外一种低温推进剂冷却方法，包括：
S301：当燃料供应系统检测到实施例一所述的低温推进剂供给系统的气密性符合预设的标准，将高压液甲烷贮箱中加注液甲烷至符合甲烷预设值；
S302：在所述高压液甲烷贮箱中的液甲烷符合所述甲烷预设值时，冷却液甲烷进液端至发动机推力室之间管路，其中，所述液甲烷进液端是高压液甲烷贮箱的液氧出液端；
以及，
冷却电磁阀(B15)阀体，和所述电磁阀(B15)阀体至所述发动机推力室之间的管路；
S303：当冷却至第二预设值时，对所述高压液甲烷贮箱增加压力至预设值后，继续冷却液甲烷进液端至发动机推力室之间管路、电磁阀(B15)阀体，和所述电磁阀(B15)阀体至所述发动机推力室之间的管路。
实施例四
参见图4所示，本申请实施例四还提供一种低温推进剂冷却装置，包括：
液氧加注模块401，用于当氧化剂供应系统检测到实施例一所述的低温推进剂供给系统的气密性符合预设的标准，将高压液氧贮箱中加注液氧至符合液氧预设值；
液氧预冷模块402，用于在所述高压液氧贮箱中的液氧符合所述液氧预设值时，冷却液氧进液端至发动机推力室之间的管路，其中，所述液氧进液端是高压液氧贮箱的液氧出液端；
以及，
冷却电磁阀(A15)阀体，和所述电磁阀(A15)阀体至所述发动机推力室之间的管路；
液氧冷却模块403，用于当冷却至第一预设值时，对所述高压液氧贮箱增加压力至预设值后，继续冷却液氧进液端至发动机推力室之间的管路、电磁阀(A15)阀体，和所述电磁阀(A15)阀体至所述发动机推力室之间的管路。
实施例五
参见图5所示，本申请实施例五还提供另一种低温推进剂冷却装置，包括：
液甲烷加注模块501，用于当燃料供应系统检测到实施例一所述的低温推进剂供给系统的气密性符合预设的标准，将高压液甲烷贮箱中加注液甲烷至符合甲烷预设值；
液甲烷预冷模块502，用于在所述高压液甲烷贮箱中的液甲烷符合所述甲烷预设值时，冷却液甲烷进液端至发动机推力室之间管路，其中，所述液甲烷进液端是高压液甲烷贮箱的液氧出液端；
以及，
冷却电磁阀(B15)阀体，和所述电磁阀(B15)阀体至所述发动机推力室之间的管路；
液甲烷冷却模块503，用于当冷却至第二预设值时，对所述高压液甲烷贮箱增加压力至预设值后，继续冷却液甲烷进液端至发动机推力室之间管路、电磁阀(B15)阀体，和所述电磁阀(B15)阀体至所述发动机推力室之间的管路。
本申请实施例还提供了一种电子设备，如图6所示，该设备包括存储器601、处理器602、总线603及存储在该存储器601上并可在该处理器602上运行的计算机程序，其中，上述处理器602执行上述计算机程序时实现上述低温推进剂供应方法的步骤。
具体地，上述存储器601和处理器602能够为通用的存储器和处理器，这里不做具体限定，当处理器602运行存储器1000存储的计算机程序时，能够执行上述低温推进剂供应方法，从而解决将发动机置于真空舱中，复杂且施行难度高的问题，进而达到能确保试验前达到所要求的预定温度，低压液氧冷却系统104采用低压液氧冷却环境确保安全，能稳定调节推进剂输送量，简单可靠。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行上述低温推进剂供应方法的步骤。
具体地，该存储介质能够为通用的存储介质，如移动磁盘、硬盘等，该存储介质上的计算机程序被运行时，能够执行上述低温推进剂供应方法，从而解决将发动机置于真空舱中，复杂且施行难度高的问题，进而达到能确保试验前达到所要求的预定温度，低压液氧冷却系统104采用低压液氧冷却环境确保安全，能稳定调节推进剂输送量，简单可靠。
本申请实施例所提供的进行一种低温推进剂供应系统、方法及装置的计算机程序产品，包括存储了处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本申请的具体实施方式，用以说明本申请的技术方案，而非对其限制，本申请的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种低温推进剂供给系统，其特征在于，包括：氮气吹除系统、氧化剂供应系统、燃料供应系统及低压液氧冷却系统；
所述氮气吹除系统，用于在实验前后对系统管路进行吹扫工作以及检测所述低温推进剂供给系统的气密性；
在所述低温推进剂供给系统的气密性合格的情况下，所述氧化剂供应系统，用于向发动机推力室输送液氧；以及，所述燃料供应系统，用于向所述发动机推力室输送液甲烷；
所述低压液氧冷却系统，用于冷却电磁阀(A15、B15)至所述发动机推力室之间的管路。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统设置有预冷装置；
所述预冷装置，用于在所述氧化剂供应系统向发动机推力室输送液氧之前，冷却所述氧化剂供应系统中液氧进液端至所述发动机推力室之间的管路，以及在所述燃料供应系统，向所述发动机推力室输送液甲烷之前，冷却所述燃料供应系统中甲烷进液端至所述发动机推力系统之间的管路；
其中，所述液氧进液端是高压液氧贮箱的液氧出液端，所述甲烷进液端是所述高压液甲烷贮箱的甲烷出液端。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，
所述氮气吹除系统设置有五路吹除管路，所述每一路吹除管路设置有独有的电磁阀(D01、D03、D05、D07、D09)，用于控制氮气的通断，并在每个所述电磁阀后设置有单向截止阀(D02、D04、D06、D08、D10)。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述氧化剂供应系统由所述液氧进液端至所述发动机推力室之间的管路组成；所述管路上依次设置有高压液氧贮箱、过滤器(A04)、低温包覆(A05)、手动截止阀(A06)、质量流量计(A07)、气动截止阀(A08)、质量流量计(A07)、气动截止阀(A08)、压力传感器(A09)、温度传感器(A10)、汽蚀文氏管(A11)、电磁阀(A12)、温度传感器(A13)、压力传感器(A14)及电磁阀(A15)。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述燃料供应系统由所述液甲烷进液端至所述发动机推力室之间的管路组成；所述管路上依次设置有高压液甲烷贮箱、过滤器(B04)、低温包覆(B05)、手动截止阀(B06)、质量流量计(B07)、气动截止阀(B08)、质量流量计(B07)、气动截止阀(B08)、压力传感器(B09)、温度传感器(B10)、汽蚀文氏管(B11)、电磁阀(B12)、温度传感器(B13)、压力传感器(B14)及电磁阀(B15)。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述低压液氧冷却系统由所述低压液氧贮箱、手动截止阀(C01)、薄壁铜管路(C02)及三者之间的连接管路所组成；
所述低压液氧冷却系统的管路上设置有手动截止阀(C01)，用于控制管路的通断及管内通过的推进剂的流量的大小。
7.一种低温推进剂冷却方法，其特征在于，包括：
当氧化剂供应系统检测到权利要求1-6任意一项所述的低温推进剂供给系统的气密性符合预设的标准，将高压液氧贮箱中加注液氧至符合液氧预设值；
在所述高压液氧贮箱中的液氧符合所述液氧预设值时，冷却液氧进液端至发动机推力室之间的管路，其中，所述液氧进液端是高压液氧贮箱的液氧出液端；
以及，
冷却电磁阀(A15)阀体，和所述电磁阀(A15)阀体至所述发动机推力室之间的管路；
当冷却至第一预设值时，对所述高压液氧贮箱增加压力至预设值后，继续冷却液氧进液端至发动机推力室之间的管路、电磁阀(A15)阀体，和所述电磁阀(A15)阀体至所述发动机推力室之间的管路。
8.一种低温推进剂冷却方法，其特征在于，包括：
当燃料供应系统检测到权利要求1-6任意一项所述的低温推进剂供给系统的气密性符合预设的标准，将高压液甲烷贮箱中加注液甲烷至符合甲烷预设值；
在所述高压液甲烷贮箱中的液甲烷符合所述甲烷预设值时，冷却液甲烷进液端至发动机推力室之间管路，其中，所述液甲烷进液端是高压液甲烷贮箱的液甲烷出液端；
以及，
冷却电磁阀(B15)阀体，和所述电磁阀(B15)阀体至所述发动机推力室之间的管路；
当冷却至第二预设值时，对所述高压液甲烷贮箱增加压力至预设值后，继续冷却液甲烷进液端至发动机推力室之间管路、电磁阀(B15)阀体，和所述电磁阀(B15)阀体至所述发动机推力室之间的管路。
9.一种低温推进剂冷却装置，其特征在于，包括：
液氧加注模块，用于当氧化剂供应系统检测到权利要求1-6任意一项所述的低温推进剂供给系统的气密性符合预设的标准，将高压液氧贮箱中加注液氧至符合液氧预设值；
液氧预冷模块，用于在所述高压液氧贮箱中的液氧符合所述液氧预设值时，冷却液氧进液端至发动机推力室之间的管路，其中，所述液氧进液端是高压液氧贮箱的液氧出液端；
以及，
冷却电磁阀(A15)阀体，和所述电磁阀(A15)阀体至所述发动机推力室之间的管路；
液氧冷却模块，用于当冷却至第一预设值时，对所述高压液氧贮箱增加压力至预设值后，继续冷却液氧进液端至发动机推力室之间的管路、电磁阀(A15)阀体，和所述电磁阀(A15)阀体至所述发动机推力室之间的管路。
10.一种低温推进剂冷却装置，其特征在于，包括：
液甲烷加注模块，用于当燃料供应系统检测到权利要求1-6任意一项所述的低温推进剂供给系统的气密性符合预设的标准，将高压液甲烷贮箱中加注液甲烷至符合甲烷预设值；
液甲烷预冷模块，用于在所述高压液甲烷贮箱中的液甲烷符合所述甲烷预设值时，冷却液甲烷进液端至发动机推力室之间管路，其中，所述液甲烷进液端是高压液甲烷贮箱的液氧出液端；
以及，
冷却电磁阀(B15)阀体，和所述电磁阀(B15)阀体至所述发动机推力室之间的管路；
液甲烷冷却模块，用于当冷却至第二预设值时，对所述高压液甲烷贮箱增加压力至预设值后，继续冷却液甲烷进液端至发动机推力室之间管路、电磁阀(B15)阀体，和所述电磁阀(B15)阀体至所述发动机推力室之间的管路。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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