CN114837852B - 一种液氧甲烷多管发动机同步起动控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多管发动机同步起动控制方法。该包括以下步骤：根据多管发动机配置形式建立动态仿真模型，确定推力室点火方案、发生器火药起动器开始工作时间T2、氧和甲烷进入推力室的计算时间。进行泵后供应管路及各推力室流阻试验，根据泵后供应管路流阻和推力室流阻选配并安装合适的燃料路节流圈，使泵后供应管路到各推力室的流阻一致。将多管发动机配置完成后进行发动机冷调试验，并根据起动仿真和冷调试验结果初步确定氧主阀打开时间T1和甲烷主阀打开时间T3，依次经过发动机起动前预冷、推力室头腔氮气吹除以及热试车。根据热试车结果，调整、优化氧主阀打开时间T1和甲烷主阀打开时间T3之间的时间差，进而确定多管发动机同步起动控制方法。

Description

一种液氧甲烷多管发动机同步起动控制方法

技术领域

本发明涉及火箭发动机技术领域，具体为一种液氧甲烷多管发动机同步起动控制方法。

背景技术

液氧甲烷以其无毒环保、来源广泛、易于获取、性能高、成本低、使用维护便捷等特性，将作为可重复使用火箭及其发动机的主要推进剂。液氧甲烷火箭发动机起动过程是一个能量高密度释放、热交换剧烈、工况变化复杂的物理化学过程。发动机的喷管是液体火箭发动机动力输出和姿态控制的主要方式，常见的液体火箭发动机推进剂为常温或单低温介质，结构形式为单喷管状态，起动控制相对比较容易。液氧甲烷发动机为双低温推进剂，起动前进行管路预冷保证起动时泵腔不夹气，进行氮气吹除保证推力室低温结构不从空气中吸湿、冰堵，且耦合多管发动机的特征，需要精确控制各推力室充填流量的均匀分配，明显增加了起动的困难，多管发动机的起动同步性将影响火箭飞行的姿态控制，甚至影响发射任务的成功。

因此，亟需提供一种用于液氧甲烷多管发动机同步起动控制的方法。

发明内容

针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种液氧甲烷多管发动机同步起动控制方法。该同步起动控制方法解决了多管发动机起动同步性差的问题。

本发明的提供了一种液氧甲烷多管发动机同步起动控制方法，用于通过一个涡轮泵供应多台推力室。该方法至少包括以下步骤：

步骤一、根据多管发动机的布局确定泵后供应管路的配置形式；

步骤二、根据多管发动机配置形式建立动态仿真模型，确定推力室点火方案、发生器火药起动器开始工作时间T2、氧和甲烷进入推力室的计算时间；步骤三、进行泵后供应管路及各推力室流阻试验，获得泵后供应管路流阻和推力室流阻；

步骤四、根据泵后供应管路流阻和推力室流阻，选配并安装合适的燃料路节流圈，使泵后供应管路到各推力室的流阻一致；

步骤五、将多管发动机配置完成后进行发动机冷调试验，获得模拟火药起动器工作压力下推力室氧路填充时间ΔT1和推力室甲烷路填充时间ΔT2，根据起动仿真和冷调试验结果初步确定氧主阀打开时间T1和甲烷主阀打开时间T3；

步骤六、发动机起动前预冷和推力室头腔氮气吹除：起动前进行管路预冷，以保证起动时泵腔不夹气；打开推力室氧头腔吹除和推力室甲烷头腔吹除后，对推力室进行保护氮气吹除；

步骤七、发动机热试车点火阶段：T1时打开氧主阀并关闭推力室氧头腔吹除，T2时发生器火药起动器开始工作，T3时打开甲烷主阀并关闭推力室甲烷头腔吹除，进而完成多管发动机的整机热试车；

步骤八、根据热试车结果，调整和优化氧主阀打开时间T1和甲烷主阀打开时间T3之间的时间差，进而确定多管发动机同步起动控制方法。

进一步地，所述根据多管发动机的布局确定泵后供应管路的配置形式的方法为：根据多管发动机的布局形式，确定泵后供应管路配置形式为：分别在氧泵和甲烷泵下游依次设置泵后主管路、均流器和各推力室支路；各推力室支路分别与对应的推力室连通；根据推力室的位置调整均流器各支路的出口角度。

进一步地，泵后主管路与氧泵连接的管路设有氧主阀，泵后主管路与甲烷泵连接的管路设有甲烷主阀。

进一步地，所述根据多管发动机配置形式建立动态仿真模型，确定推力室点火方案、发生器火药起动器开始工作时间T2、氧和甲烷进入推力室的计算时间的方法包括：基于多管发动机各组件的数学模型，构建发动机系统动态仿真模型；利用所述发动机动态仿真模型开展动态仿真，根据仿真结果确定推力室点火方案为泵压式推力室点火；根据泵压式推力室点火方案的动态仿真结果，确定发生器火药起动器的开始工作时间T2以及氧和甲烷进入推力室的计算时间。

进一步地，所述进行泵后供应管路及各推力室流阻试验，获得泵后供应管路流阻和推力室流阻的方法为：对泵后供应管路及各推力室燃料路冷却夹套、推力室甲烷喷嘴、推力室氧喷嘴分别开展液流试验，分别测量其进口流量和进口压力，以获得泵后供应管路流阻和推力室流阻。

进一步地，所述根据泵后供应管路流阻和推力室流阻，选配并安装合适的燃料路节流圈的方法为：开展燃料路节流圈液流试验获得试验结果，并结合所述泵后供应管路及各推力室流阻试验结果，选取合适的燃料路节流圈安装在各推力室冷却夹套上游管路，确保泵后供应管路到推力室的流阻一致。

进一步地，所述将多管发动机配置完成后进行发动机冷调试验，获得模拟火药起动器工作压力下氧填充时间ΔT1和推力室甲烷路填充时间ΔT2，根据起动仿真和冷调试验结果初步确定氧主阀打开时间T1和甲烷主阀打开时间T3的方法为：对多管发动机进行多次整机热试车，每次整机热试车时均调整氧与甲烷进入推力室的时间间隔；将多次热试车的结果对比后，选择推力室起动冲击相对较小的方案，确定氧与甲烷进入推力室的时间间隔；根据氧与甲烷进入推力室的时间间隔确定氧主阀的打开时间T1和甲烷主阀的打开时间T3。

进一步地，所述将多次热试车的结果对比后，选择推力室起动冲击相对较小的方案，确定氧与甲烷进入推力室的时间间隔的方法为：将多次热试车的结果对比后，选择三个对推力室起动冲击相对较小的方案，计算三个方案中氧与甲烷进入推力室的时间间隔平均值，将所述平均值确定为多管发动机实际点火时氧与甲烷进入推力室的时间间隔。

进一步地，所述分别在氧泵和甲烷泵下游依次设置泵后主管路、均流器和各推力室支路包括：在氧泵下游依次设置氧泵后主管路、氧主阀、氧均流器以及推力室氧支路；在甲烷泵下游依次设置甲烷泵后主管路、甲烷主阀、甲烷均流器以及推力室甲烷支路。

进一步地，所述氧均流器结构对称，保证各推力室氧支路的容积及流阻一致；所述甲烷均流器结构对称，保证各推力室甲烷支路的容积及流阻一致。

本发明实施例的液氧甲烷多管发动机同步起动控制方法，能够精确控制各推力室充填流量的均匀分配，同时也改善了多个推力室同步起动难度大以及同步性较差的问题，

在阅读具体实施方式并且在查看附图之后，本领域的技术人员将认识到另外的特征和优点。

附图说明

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，下面将对实施例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的一些实施例，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是根据本发明实施例的多管发动机同步起动控制方法的流程图。

图2是本发明实施例的多管发动机系统结构图。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本发明，用于示例性的说明本发明的原理，并不被配置为限定本发明。另外，附图中的机构件不一定是按照比例绘制的。例如，可能对于其他结构件或区域而放大了附图中的一些结构件或区域的尺寸，以帮助对本发明实施例的理解。

下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本发明实施例的具体结构进行限定。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有说明，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外术语“包括”、“包含”“具有”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素结构件或组件不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出或固有的属于结构件、组件上的其他机构件。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。

诸如“下面”、“下方”、“在…下”、“低”、“上方”、“在…上”、“高”等的空间关系术语用于使描述方便，以解释一个元件相对于第二元件的定位，表示除了与图中示出的那些取向不同的取向以外，这些术语旨在涵盖器件的不同取向。另外，例如“一个元件在另一个元件上/下”可以表示两个元件直接接触，也可以表示两个元件之间还具有其他元件。此外，诸如“第一”、“第二”等的术语也用于描述各个元件、区、部分等，并且不应被当作限制。类似的术语在描述通篇中表示类似的元件。

对于本领域技术人员来说，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明更好的理解。

参见图1，本发明提供的一种液氧甲烷多管发动机同步起动控制方法，用于通过一个涡轮泵供应多台推力室，至少包括以下步骤：

S100、根据多管发动机的布局确定泵后供应管路的配置形式。

S200、根据多管发动机配置形式建立动态仿真模型，确定推力室点火方案、发生器火药起动器开始工作时间T2、氧和甲烷进入推力室的计算时间。

S300、进行泵后供应管路及各推力室流阻试验，获得泵后供应管路流阻和推力室流阻。

S400、根据泵后供应管路流阻和推力室流阻，选配并安装合适的燃料路节流圈，使泵后供应管路到各推力室的流阻一致。

S500、将多管发动机配置完成后进行发动机冷调试验，获得模拟火药起动器工作压力下推力室氧路填充时间ΔT1和推力室甲烷路填充时间ΔT2，并根据起动仿真和冷调试验结果初步确定氧主阀打开时间T1和甲烷主阀打开时间T3。

S600、发动机起动前管路预冷和头腔氮气吹除：起动前进行管路预冷，以保证起动时泵腔不夹气；打开推力室氧头腔吹除和推力室甲烷头腔吹除后，对推力室进行保护氮气吹除。

S700、发动机热试车点火阶段：T1时打开氧主阀并关闭推力室氧头腔吹除，T2时发生器火药起动器开始工作，T3时打开甲烷主阀并关闭推力室甲烷头腔吹除，进而完成多管发动机的整机热试车。

S800、根据热试车结果，调整、优化氧主阀打开时间T1和甲烷主阀打开时间T3之间的时间差，进而确定多管发动机同步起动控制方法。

参见图2，本发明实施例的液氧甲烷多管发动机利用本发明的方法进行点火起动时，需要对配置完成的发动机管路进行预冷，预冷结束后发动机开始点火动作。发动机预冷时，可以打开推力室氧头腔吹除和甲烷头腔吹除，对推力室进行保护氮气吹除，防止推力室3的燃气腔吸湿。为了减少对多管发动机的各推力室3推进剂填充同步性影响，在发动机氧主阀12和甲烷主阀22打开时，需要关闭对应头腔的氮气吹除。因此，发动机预冷及吹除完成具备点火条件后，发动机开始点火动作。首先各推力室的点火器通电，并打开氧主阀12且关闭推力室氧头腔吹除，氧持续填充进推力室3到达T2时间节点时，发生器火药起动器通电开始工作。发生器火药起动器持续工作后，泵后管路有一定的建压，当到达T3节点时，甲烷主阀22打开并关闭推力室甲烷头腔，此时在泵后管路已经持续建压的条件下，能够使甲烷通过均流器23更均匀地分流至各推力室3。氧和甲烷注入推力室的燃烧室，经混合和燃烧等过程生成燃烧产物，高速从各推力室的喷管中冲出而产生推力，进而完成多管发动机的同步起动。

与此同时，在推力室甲烷头腔吹除关闭后，燃气发生器4的火药点火器通电，随后氧副阀41打开，氧进入燃气发生器4，然后甲烷副阀42打开，甲烷进入燃气发生器4，氧和甲烷经混合和燃烧等过程生成燃烧产物，并用于推动涡轮5旋转，进而实现对甲烷泵和氧泵的增压后，持续将氧和甲烷供应到各推力室。

本发明实施例的液氧甲烷多管发动机同步起动控制方法，可以用于液氧甲烷多管火箭发动机的同步起动控制。液氧甲烷多管火箭发动机具有双低温和多喷管等特点，采用了一个涡轮泵供应多台推力室的配置方案。首先根据多管发动机的结构特点及喷管数量、位置，确定泵后供应管路的配置形式。再根据确定的多管发动机及泵后供应管路的配置形式建立动态仿真模型，根据仿真试验确定了推力室点火方案，、发生器火药起动器的工作开始时间T2、氧和甲烷进入推力室的计算时间。并进行模拟火药起动器工作压力下推力室冷调试验，获得氧主阀和甲烷主阀打开时间。为了优化推力室的点火效果，降低推力室起动冲击，可以将配置完成的发动机进行整机热试车，进而优化氧与甲烷进入推力室的时间差。经过分析，优选发动机推力室起动冲击较小的推力室点火时序方案，确定氧主阀的打开时间T1和甲烷主阀的打开时间T3间隔。通过优化氧主阀和甲烷主阀的打开时间，控制氧与甲烷进入推力室的时间差，达到均衡分配进入各推力室的甲烷量，进而达到控制多管发动机同步起动的目的。

其次，为确保泵后供应管路到各推力室的流阻一致，确保经由泵后供应管路进入各推力室的推进剂流量相同，还可以对泵后供应管路及各推力室进行液流试验或者流阻试验，通过安装合适的燃料路节流圈达到泵后供应管路到各推力室流阻一致的目的，从推进剂供应方面控制各推力室的起动一致性。

进一步地，在发动机进行预冷时，打开推力室氧头腔和甲烷头腔吹除，对推力室进行保护氮气吹除，防止燃气腔吸湿。为减少对推进剂填充的影响，确定起动过程中推力室氧头腔和甲烷头腔氮气吹除方案为：发动机起动过程中，氧主阀打开时，关闭推力室氧头腔氮气吹除气，甲烷主阀打开时，关闭推力室甲烷头腔氮气吹除气。

继续参见图1，进一步地，S100根据多管发动机的布局形式(如推力室数量及位置等)，确定泵后供应管路配置形式为：分别在氧泵和甲烷泵下游依次设置泵后主管路、均流器和各推力室支路。各推力室支路分别与对应的推力室连通，并根据推力室的位置调整均流器各支路的出口角度，保证由均流器到各推力室的流阻一致。

本发明实施例的液氧甲烷多管发动机同步起动控制方法，根据发动机的多个喷管数量及位置对应设置相应规格的均流器，均流器用于分流的各支路分别与相应的推力室连通。根据各推力室的位置调整均流器各支路出口角度，便于均流器与推力室连接、优化发动机整体布局的同时，也在一定程度上降低了管路连接位置对流阻的影响。

参见图2，进一步地，泵后主管路分为氧泵后主管路11和甲烷泵后主管路21。氧泵主管路11设有氧主阀12，用于控制氧泵1向各推力室3供应氧,甲烷泵后主管路21设有甲烷主阀22，用于控制甲烷泵2向各推力室3供应甲烷。其中氧主阀12与甲烷主阀22的打开时间可以调节，可以选择热试车中各推力室点火冲击相对比较小的点火方案，优化氧主阀12与甲烷主阀22的打开时间差。

参见图1和图2，进一步地，S200根据多管发动机配置形式建立动态仿真模型，确定推力室点火方案、发生器火药起动器开始工作时间T2、氧和甲烷进入推力室计算时间的方法包括：基于多管发动机各组件(至少包含氧泵1、甲烷泵2、氧主阀12、甲烷主阀22、各推力室3、燃气发生器4、涡轮5等)的数学模型，构建发动机系统动态仿真模型，再利用所述发动机动态仿真模型开展发动机动态仿真，开展推进剂贮箱箱压下推力室点火和泵压式推力室点火方案，并分别对两个点火方案进行多管发动机起步推力同步性差异性分析，根据分析结果确定多管发动机推力室点火方案。

在仿真中发现泵压式推力室点火方案提高了均流器入口压力，有助于改善多管发动机流量分配的一致性，能够改善起动同步性，因此根据仿真结果确定推力室点火方案为泵压式推力室点火。最后根据泵压式推力室点火方案的动态仿真结果，确定发生器火药起动器的开始工作时间T2，与此同时，也确定了、氧和甲烷进入推力室的计算时间。

本发明实施例的液氧甲烷多管发动机同步起动控制方法，通过以多管发动机的数学模型为基础，构建液氧甲烷发动机系统动态仿真模型，并利用仿真模型开展发动机动态仿真试验，便于多个推力室点火方案的快速确定，无需实际点火就可以确定最优的推力室点火方案，在一定程度上节约了资源，也大幅缩减了推力室点火方案选择和确定的时间。本发明实施例的液氧甲烷多管发动机同步起动控制方法，可以通过动态仿真模型尝试不同的推力室点火方案，并将各方案的仿真结果进行比对分析，最终确定合适的推力室点火方案、发生器火药起动器的工作开始时间T2、氧和甲烷进入推力室计算时间。

进一步地，S300进行泵后供应管路及各推力室流阻试验，获得泵后供应管路流阻和推力室流阻的方法为：对泵后供应管路及各推力室燃料路冷却夹套、推力室甲烷喷嘴、推力室氧喷嘴分别开展液流试验，分别测量泵后供应管路、各推力室燃料路冷却夹套、推力室甲烷喷嘴和推力室氧喷嘴的进口流量和进口压力，进而获得泵后供应管路单位流量下的流阻，以及各推力室燃料路冷却夹套、各推力室甲烷喷嘴和各推力室氧喷嘴单位流量下的流阻。与此同时，也可以确定各推力室之间的流阻差异，以及各推力室与泵后供应管路的流阻差异。因此可以在相应的位置安装节流圈，从而达到消除各推力室之间以及各推力室与泵后供应管路之间的流阻不一致的问题。

例如，为保证各推力室在起动和关机过程中的参数变化一致，可以根据泵后供应管路流阻和推力室流阻，选配并安装合适的燃料路节流圈，以确保泵后供应管路到各推力室的流阻一致。具体方法为：开展燃料路节流圈液流试验获得试验结果，并结合泵后供应管路及各推力室的流阻试验结果一同分析，选择能够使泵后供应管路到各推力室的流阻一致的燃料路节流圈。需要说明的是，各推力室冷却夹套上游管路所安装的燃料路节流圈的规格不一定完全相同，各推力室均可以选取合适的燃料路节流圈安装，保证能够提升各推力室起动的一致性即可。

进一步地，在各推力室上游管路安装完燃料路节流圈后，可以通过发动机热试车的方式验证各燃料路节流圈的规格是否合适。若不合适，可以更换另一个燃料路节流圈进行装配，并再一次进行热试车试验，以进一步确保泵后供应管路到各推力室的流阻一致。

进一步地，S500将多管发动机配置完成后发动机冷调试验，获得模拟火药起动器工作压力下氧填充时间ΔT1和推力室甲烷路填充时间ΔT2，根据起动仿真和冷调试验结果初步确定氧主阀打开时间T1和甲烷主阀打开时间T3；

进一步地，进行整机热试车，根据热试车结果调整和优化氧主阀打开时间T1和甲烷主阀打开时间T3之间的时间差的方法为：对多管发动机进行多次整机热试车，每次整机热试车时均调整氧与甲烷进入推力室的时间间隔，并收集氧和甲烷进入推力室不同时间间隔下的相应数据结果。根据热试车结果判断推力室的起动冲击，将多次热试车的结果对比后，选择推力室起动冲击相对较小的方案，并确定氧与甲烷进入推力室的时间间隔为被选方案中氧与甲烷进入推力室的时间间隔T0。根据氧与甲烷进入推力室的时间间隔确定氧主阀的打开时间T1和甲烷主阀的打开时间T3，其中T3＝T1+T0。

本发明实施例的液氧甲烷多管发动机同步起动控制方法，在经过动态仿真试验确定了发生器火药起动器工作开始时间、氧和甲烷进入推力室计算时间，结合模拟火药起动器工作压力下的推力室冷调试验，确定氧主阀和甲烷主阀打开时间，进行热试车验证，通过热试车结果进一步确定了氧与甲烷进入推力室的时间间隔，从而能够进一步提升多管发动机同步起动的精度。

进一步地，所述将多次热试车的结果对比后，选择推力室起动冲击相对较小的方案，确定氧与甲烷进入推力室的时间间隔的方法可以是：将多次热试车的结果对比后，选择三个对推力室起动冲击相对较小的方案，计算三个方案中氧与甲烷进入推力室的时间间隔平均值，将所述时间间隔平均值确定为多管发动机实际点火时氧与甲烷进入推力室的时间间隔。如此，本发明实施例的液氧甲烷多管发动机同步起动控制方法可以避免因试验次数少而引起的试验结果数据间隔大的问题，减小试验误差的同时也可以提高多管发动机中多个推力室的同步起动一致性。

参见图2，进一步地，分别在氧泵和甲烷泵下游依次设置泵后主管路、均流器和各推力室支路包括：在氧泵1下游依次设置氧泵后主管路11、氧主阀12、氧均流器13以及推力室氧支路14，在甲烷泵2下游依次设置甲烷泵后主管路21、甲烷主阀22、甲烷均流器23以及推力室甲烷支路24。其中，推力室氧支路14的各支路和推力室甲烷支路24的各支路分别与各推力室3连接，通过相应支路为各推力室3提供氧或者甲烷。

进一步地，氧均流器13的内部结构对称，保证各推力室氧支路的容积及流阻一致，从而保证各推力室的氧供应条件一致。甲烷均流器23的内部结构对称，保证各推力室甲烷支路的容积及流阻一致，从而保证各推力室的甲烷供应条件一致。本发明实施例的液氧甲烷多管发动机同步起动控制方法，可以使进入液氧甲烷发动机多个推力室的推进剂等量，从而实现对液氧甲烷发动机多个推力室的填充一致性和起动一致性。

本发明的上述实施例可以彼此组合，且具有相应的技术效果。

本发明的液氧甲烷多管发动机同步起动控制方法，解决了多管发动机起动同步性差的问题，经过数学模型仿真、流阻试验选配合适的燃料路节流圈和发动机热试车再次验证等步骤后，能够实现精度较高的液氧甲烷多管发动机的多个推力室同步起动。

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 (9)

1.一种液氧甲烷多管发动机同步起动控制方法，用于通过一个涡轮泵供应多台推力室，至少包括以下步骤：

根据多管发动机的布局确定泵后供应管路的配置形式；

根据多管发动机配置形式建立动态仿真模型，确定推力室点火方案、发生器火药起动器开始工作时间T2、氧和甲烷进入推力室的计算时间；

进行泵后供应管路及各推力室流阻试验，获得泵后供应管路流阻和推力室流阻；

根据泵后供应管路流阻和推力室流阻，选配并安装合适的燃料路节流圈，使泵后供应管路到各推力室的流阻一致；

将多管发动机配置完成后进行发动机冷调试验，获得模拟火药起动器工作压力下推力室氧路填充时间ΔT1和推力室甲烷路填充时间ΔT2，并根据起动仿真和冷调试验结果初步确定氧主阀打开时间T1和甲烷主阀打开时间T3，具体方法为：对多管发动机进行多次整机热试车，每次整机热试车时均调整氧与甲烷进入推力室的时间间隔并将多次热试车的结果对比后，选择推力室起动冲击相对较小的方案，确定氧与甲烷进入推力室的时间间隔；

根据氧与甲烷进入推力室的时间间隔确定氧主阀的打开时间T1和甲烷主阀的打开时间T3；

发动机起动前预冷和推力室头腔氮气吹除：起动前进行管路预冷，以保证起动时泵腔不夹气；打开推力室氧头腔吹除和推力室甲烷头腔吹除后，对推力室进行保护氮气吹除；

发动机热试车点火阶段：T1时打开氧主阀并关闭推力室氧头腔吹除，T2时发生器火药起动器开始工作，T3时打开甲烷主阀并关闭推力室甲烷头腔吹除，进而完成多管发动机的整机热试车；

根据热试车结果，进一步调整、优化氧主阀打开时间T1和甲烷主阀打开时间T3之间的时间差，进而确定多管发动机同步起动控制方法。

2.根据权利要求1所述的液氧甲烷多管发动机同步起动控制方法，其特征在于，所述根据多管发动机的布局确定泵后供应管路的配置形式的方法为：

根据多管发动机的布局形式，确定泵后供应管路配置形式为：分别在氧泵和甲烷泵下游依次设置泵后主管路、均流器和各推力室支路；

各推力室支路分别与对应的推力室连通；

根据推力室的位置调整均流器各支路的出口角度。

3.根据权利要求2所述的液氧甲烷多管发动机同步起动控制方法，其特征在于，泵后主管路与氧泵连接的管路设有氧主阀，泵后主管路与甲烷泵连接的管路设有甲烷主阀。

4.根据权利要求3所述的液氧甲烷多管发动机同步起动控制方法，其特征在于，所述根据多管发动机配置形式建立动态仿真模型，确定推力室点火方案、发生器火药起动器开始工作时间T2、氧和甲烷进入推力室的计算时间的方法包括：

基于多管发动机各组件的数学模型，构建发动机系统动态仿真模型；

利用所述发动机动态仿真模型开展动态仿真，根据仿真结果确定推力室点火方案为泵压式推力室点火；

根据泵压式推力室点火方案的动态仿真结果，确定发生器火药起动器的开始工作时间T2以及氧和甲烷进入推力室的计算时间。

5.根据权利要求4所述的液氧甲烷多管发动机同步起动控制方法，其特征在于，所述进行泵后供应管路及各推力室流阻试验，获得泵后供应管路流阻和推力室流阻的方法为：

对泵后供应管路及各推力室燃料路冷却夹套、推力室甲烷喷嘴、推力室氧喷嘴分别开展液流试验，分别测量其进口流量和进口压力，以获得泵后供应管路流阻和推力室流阻。

6.根据权利要求5所述的液氧甲烷多管发动机同步起动控制方法，其特征在于，所述根据泵后供应管路流阻和推力室流阻，选配并安装合适的燃料路节流圈的方法为：

开展燃料路节流圈液流试验获得试验结果，并结合所述泵后供应管路及各推力室流阻试验结果，选取合适的燃料路节流圈安装在各推力室冷却夹套上游管路，确保泵后供应管路到推力室的流阻一致。

7.根据权利要求1至6任一项所述的液氧甲烷多管发动机同步起动控制方法，其特征在于，所述将多次热试车的结果对比后，选择推力室起动冲击相对较小的方案，确定氧与甲烷进入推力室的时间间隔的方法为：

将多次热试车的结果对比后，选择三个对推力室起动冲击相对较小的方案，计算三个方案中氧与甲烷进入推力室的时间间隔平均值，将所述平均值确定为多管发动机实际点火时氧与甲烷进入推力室的时间间隔。

8.根据权利要求2所述的液氧甲烷多管发动机同步起动控制方法，其特征在于，所述分别在氧泵和甲烷泵下游依次设置泵后主管路、均流器和各推力室支路包括：

在氧泵下游依次设置氧泵后主管路、氧主阀、氧均流器以及推力室氧支路；

在甲烷泵下游依次设置甲烷泵后主管路、甲烷主阀、甲烷均流器以及推力室甲烷支路。

9.根据权利要求8所述的液氧甲烷多管发动机同步起动控制方法，其特征在于，所述氧均流器结构对称，保证各推力室氧支路的容积及流阻一致；所述甲烷均流器结构对称，保证各推力室甲烷支路的容积及流阻一致。

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