CN110761902A - 一种电动泵自增压动力系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电动泵自增压动力系统，包括依次连接的增压燃料贮箱、电动泵、燃气发生器，所述电动泵靠近增压燃料贮箱的一侧设有电爆阀，所述燃气发生器通过止回组合阀分别连接氧化剂贮箱、燃料贮箱及若干发动机，所述氧化剂贮箱、燃料贮箱均与发动机连通，所述发动机均连接控制电缆；所述氧化剂贮箱、燃料贮箱与止回组合阀之间均设有电爆组合阀，所述氧化剂贮箱、燃料贮箱与发动机之间均设有电爆组合阀及过滤器。所述电动泵通过控制器进行通电，所述燃气发生器出口设有压力传感器用于测量压力，作为增压的参考数据。本发明的优点是，安全性高、质量轻、预包装长期储存性好。

Description

一种电动泵自增压动力系统
技术领域
本发明属于动力系统技术领域，具体涉及一种电动泵自增压动力系统。
背景技术
现有姿轨控动力系统常采用高压气体恒压挤压增压模式。高压气体贮存在金属或复合材料气瓶中，通过减压阀降低压力后增压主贮箱推进剂，并保证发动机工作过程中流量和压力稳定。
高压气瓶压力一般在三百个大气压以上，对挤压、碰撞较为敏感，遭受外力损坏后破坏力近似等效于10kgTNT爆炸威力，日常贮存过程中安全性及使用维护性较差。此外，高压气瓶长期贮存过程中需要定期(每2～3年)进行检测，提前排除隐患，维护率及维护成本高。
因此，新型增压动力系统重点在安全性、质量和使用维护性上寻求突破。
发明内容
本发明的目的是解决上述问题，提供一种安全性高、质量轻、预包装长期储存性好的电动泵自增压动力系统。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种电动泵自增压动力系统，包括依次连接的增压燃料贮箱、电动泵、燃气发生器，所述电动泵靠近增压燃料贮箱的一侧设有电爆阀，所述燃气发生器通过止回组合阀分别连接氧化剂贮箱、燃料贮箱及若干发动机，所述氧化剂贮箱、燃料贮箱均与发动机连通，所述发动机均连接控制电缆。
进一步的，所述氧化剂贮箱、燃料贮箱与止回组合阀之间均设有电爆组合阀，所述氧化剂贮箱、燃料贮箱与发动机之间均设有电爆组合阀及过滤器。
进一步的，所述电动泵通过控制器进行通电，所述燃气发生器出口设有压力传感器用于测量压力，作为增压的参考数据。
进一步的，所述发动机设有控制阀。
进一步的，所述电动泵自增压动力系统还包括若干导管及限流圈。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
相对于现有技术中恒压挤压动力系统存在的系统干重较重、安全性较差、长期贮存中需要定期进行检测等明显缺点；本发明电动泵自增压动力系统安全性高、质量轻、预包装长期储存性好、技术先进，为我国下一代新型飞行器大推力姿轨控一体化动力系统首选方案。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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的附图。
图1为本发明的结构示意图；
图中：1-增压燃料贮箱，2-电爆阀，3-电动泵，4-燃气发生器，5-氧化剂贮箱，6-燃料贮箱，7-发动机，8-止回组合阀，9-电爆组合阀，10-控制电缆，11-过滤器，12-控制器，13-压力传感器。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案能予以实施，下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但所举实施例只作为对本发明的说明，不作为对本发明的限定。
如图1所示的一种电动泵自增压动力系统，主要零组件包括：发动机7、燃气发生器4、压力传感器、电动泵3、控制器12、压力传感器13、氧化剂贮箱5、燃料贮箱6、止回组合阀8、电爆组合阀9、控制电缆10、电爆阀2、总装直属件(包括导管、限流圈、过滤器11等)。所述电动泵3靠近增压燃料贮箱1的一侧设有电爆阀2，所述燃气发生器4通过止回组合阀8分别连接氧化剂贮箱5、燃料贮箱6及若干发动机7，所述氧化剂贮箱5、燃料贮箱6均与发动机7连通，所述发动机7均连接控制电缆10。所述发动机7设有控制阀。
所述所述氧化剂贮箱5、燃料贮箱6与止回组合阀8之间均设有电爆组合阀9，所述氧化剂贮箱5、燃料贮箱6与发动机7之间均设有电爆组合阀9及过滤器11。本发明氧化剂可采用MON-3、HNO3等，燃料可采用甲基肼、偏二甲肼等，增压燃料可采用无水肼、肼-70等。
所述电动泵3通过控制器12进行通电，所述燃气发生器4出口设有压力传感器13用于测量压力，作为增压的参考数据。
本发明的主要工作原理为：
a.动力系统接到开机指令，电爆阀2通电起爆，增压燃料贮箱1与电动泵3联通，燃气发生器4与氧化剂贮箱5/燃料贮箱6连通，氧化剂贮箱5、燃料贮箱6与发动机7连通；
b.控制器12给电动泵3通电，将贮箱内增压燃料增压并输送至燃气发生器4，增压燃料催化分解后的高压燃气同步增压氧化剂贮箱5和燃料贮箱6；当燃气发生器4出口压力传感器13测量压力达到增压预设上限P1后，控制器12控制电动泵3断电停止工作；
c.当发动机7接到工作指令后，其控制阀通电打开，推进剂进入推力室雾化燃烧并产生正向推力；当燃气发生器4出口压力传感器13测量压力达到增压预设下限P2时，控制器12控制电动泵3重新启动，使燃气发生器4为贮箱继续增压，保证发动机7工作过程中提供连续稳定的推进剂供应；
d.当发动机7接到关机指令后，其控制阀断电关闭；随着燃气发生器4出口压力传感器13测量压力达到增压预设上限P1后，控制器12控制电动泵3断电停止工作。
恒压挤压动力系统与本发明电动泵自增压动力系统相比，主要优缺点如下：
表1恒压挤压动力系统与电动泵自增压动力系统特点对比
Figure BDA0002260151670000031
上表1从多方面详细对比了恒压挤压动力系统和电动泵自增压动力系统在多次起动工作特性、系统干重、起动关机响应特性、安全性、经济性和姿轨控一体化设计等方面的优缺点。
通过上述对比分析得出以下结论：
恒压挤压动力系统存在系统干重较重、安全性较差、长期贮存中需要定期进行检测等明显缺点；
本发明电动泵自增压动力系统安全性高、质量轻、预包装长期储存性好、技术先进，为我国下一代新型飞行器大推力姿轨控一体化动力系统首选方案。
可能的替代方案：
差动贮箱增压系统可以实现本发明类似功能，但系统配置复杂、适用范围窄，且长期使用维护性上与本发明有一定差距。
本发明的关键点和保护点在于：电动泵自增压动力系统的原理及反馈机制。
本发明中未做详细描述的内容均为现有技术。
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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种电动泵自增压动力系统，其特征在于，包括依次连接的增压燃料贮箱(1)、电动泵(3)、燃气发生器(4)，所述电动泵(3)靠近增压燃料贮箱(1)的一侧设有电爆阀(2)，所述燃气发生器(4)通过止回组合阀(8)分别连接氧化剂贮箱(5)、燃料贮箱(6)及若干发动机(7)，所述氧化剂贮箱(5)、燃料贮箱(6)均与发动机(7)连通，所述发动机(7)均连接控制电缆(10)。
2.根据权利要求1所述的一种电动泵自增压动力系统，其特征在于，所述所述氧化剂贮箱(5)、燃料贮箱(6)与止回组合阀(8)之间均设有电爆组合阀(9)，所述氧化剂贮箱(5)、燃料贮箱(6)与发动机(7)之间均设有电爆组合阀(9)及过滤器(11)。
3.根据权利要求1所述的一种电动泵自增压动力系统，其特征在于，所述电动泵(3)通过控制器(12)进行通电，所述燃气发生器(4)出口设有压力传感器(13)用于测量压力，作为增压的参考数据。
4.根据权利要求1所述的一种电动泵自增压动力系统，其特征在于，所述发动机(7)设有控制阀。
5.根据权利要求1至4任一项所述的一种电动泵自增压动力系统，其特征在于，所述电动泵自增压动力系统还包括若干导管及限流圈。
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