CN1427145A - 降低增益的推力控制阀 - Google Patents

降低增益的推力控制阀 Download PDF

Info

Publication number
CN1427145A
CN1427145A CN 02151852 CN02151852A CN1427145A CN 1427145 A CN1427145 A CN 1427145A CN 02151852 CN02151852 CN 02151852 CN 02151852 A CN02151852 A CN 02151852A CN 1427145 A CN1427145 A CN 1427145A
Authority
CN
China
Prior art keywords
control valve
thrust
regulon
thrust control
cylinder body
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.)
Pending
Application number
CN 02151852
Other languages
English (en)
Inventor
T·J·阿瓦姆帕托
B·E·特珀
A·保蒂斯塔
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.)
Raytheon Technologies Corp
Original Assignee
United Technologies Corp
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 United Technologies Corp filed Critical United Technologies Corp
Publication of CN1427145A publication Critical patent/CN1427145A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

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
    • F02K9/42—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof using liquid or gaseous propellants
    • F02K9/44—Feeding propellants
    • F02K9/56—Control
    • F02K9/58—Propellant feed valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K3/00—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing
    • F16K3/30—Details
    • F16K3/32—Means for additional adjustment of the rate of flow

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Lift Valve (AREA)
  • Fluid-Driven Valves (AREA)
  • Sliding Valves (AREA)
  • Control Of Turbines (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用在一火箭发动机中的降低增益的推力控制阀。该降低增益的推力控制阀具有带有流体入口的壳体，以及用于控制该控制阀的一流体输出的一活塞和缸体组件。该缸体具有至少一个形成在其中的调节单元。该至少一个调节单元具有用于产生改进控制稳定性的一矩形部，在一启动发动机的瞬时阶段用于控制推力的一T形槽部，以及用于接纳一分级止动器的一固定蜗轮旁通部。该分级止动器与产生可重复的固定旁通流量调节的一控制口共同作用。

Description

降低增益的推力控制阀
【技术领域】
本发明涉及一种用在高能扩展器循环火箭发动机中的降低增益的推力控制阀。
【背景技术】
用在火箭发动机中的现有推力控制阀在各种操作条件下显示出不稳定的特性。此外，它们还显示出了涡轮固定的旁通流量调节(metering)的不可重复控制性。利用现有推力控制阀的火箭发动机不易使用，这是由于它的控制不稳定振幅较大，以及还增加了1E的振动级，并且为了调节该固定的涡轮旁通流率改变硬件而造成不统一。
【发明内容】
因此，本发明的一个目的是提供一种用在火箭发动机中的改善降低增益的推力控制阀。
本发明的另一个目的是提供一种降低增益的推力控制阀，它避免了控制的不稳定性，降低了1E的振动级，并且还减小了内部涡轮机组耐磨机械装置的刚度。
前面所述的目的将通过本发明的降低增益的推力控制阀而实现。
按照本发明，一种用在一火箭发动机中的降低增益的推力控制阀，主要包括具有流体入口的壳体，以及用于控制该控制阀的一流体输出口的一活塞和缸体组件。该缸体具有形成在其内部的至少一个调节单元。每一个调节单元包含用于产生改进控制稳定性的一第一机构，在一启动发动机的瞬时阶段用于控制推力的一第二机构，和用于接纳一分级止动器的一第三机构。
本发明的降低增益的推力控制阀的其他细节，以及其所伴随的其他目的和优点，将在下面详细的说明和附图中阐明，其中类似的参考标号表示类似的元件。
【附图说明】
图1是按照本发明的一推力控制阀的侧视图。
图2是按照本发明的一推力控制阀的剖视图。
图3是本发明的该推力控制阀的端视图。
图4是图1的具有至少一个调节单元的用在该推力控制阀中的一缸体的一部分的侧视图。
图5是用在图1的该推力控制阀中的止动器的侧视图。
【具体实施方式】
现在参照附图，图1至3示出了按照本发明的一降低增益的推力控制阀10。该推力控制阀10具有一壳体12和由该壳体的一内壁16间隔开的一活塞气缸组件14。该内壁16和该缸体15的壁18确定一环形空间20，当该阀10关闭时流体可以从该环形空间20中流过。该壳体12具有三个等距隔开的、独立槽形入口部22，用于使流体进入该环形空间20。
现在参照附图2，该活塞和缸体组件14包含一可轴向移动的活塞24和一缸体15。该缸体15包含三个在该壁18上加工或形成的调节单元30。如图3中所示，每一个调节单元30是从该入口部22中的一个沿60度的角度偏离。
现在参照附图4，每一个调节单元30包含用于产生控制稳定性改进的一矩形部32。该矩形部32设计成和将尺寸设定成对于所有类型的高能火箭发动机，都提供有控制稳定性余量和一足够稳定状态的操作范围。
每一个调节单元30进一步具有一T形槽部34。该部在发动机启动瞬间过程中控制推力。每一个调节单元30还进一步具有一个固定的涡轮旁路部36，它接纳与一控制口40共同作用的一分级的止动器38，以调节可重复的固定旁通流量。
用在该推力控制阀10中的该止动器38如图5所示。该止动器38具有在其侧壁42中设置的多个控制口40。存在在该止动器38中的控制口40的数量等于在该缸体壁18中的调节单元30的数量。每一个口40分别与固定的涡轮旁通部36相对应。该止动器38可以使用本领域公知的任何适合的机构固定在该壳体12中。例如，该止动器38可以使用固定卡销方法将其固定在该壳体12中，其中该止动器38是在该壳体12中经加载并旋扭定位的弹簧。具有不同尺寸开口40的不同止动器38可以用于不同类型的火箭发动机，因此称为分级止动器。
在操作中，该活塞24是由空气作用驱动的，并且在其完全覆盖每一个调节单元30的一初始位置和该活塞24完全不覆盖或部分覆盖的该调节单元30的其他位置之间移动。当该活塞24处于完全覆盖该调节单元30的一初始位置时，流体不能流入到该缸体15的内部。其结果是，进入到该壳体12的流体将流入到该环形空间20内，并通过开口50流出该阀10。
当该阀10打开时，围绕其所附属的涡轮(未示出)的流体(能量)从旁通路流走。当该阀10完全关闭时，将产生最大的推力。在其100％的功率时该活塞24的位置是调节在该调节单元30的垂直矩形部位内。该调节单元30的T形部位的顶部在启动期间是唯一不被覆盖的，以提供更多的控制权限来控制该非常迅速的瞬时条件。该槽总是不被覆盖的，并经常对发动机进行补偿以应对发动机的变化。
从前面的说明可以看出，本发明的该推力控制阀合并有多个调节单元的特征，其结果是在操作特性和高能扩展器循环火箭发动机的控制上有显著的进步。每一个调节单元30的设计获得在所有操作条件的组合情况下都能稳定控制操作、对固定涡轮旁通流量调节的精确控制、以及在所有操作条件下令人满意的启动瞬时控制。本发明的调节单元避免了控制的不稳定性，减少了1E的振动级，并且减小了内部涡轮机组耐磨机械装置的刚度，这使得在扩展器循环控制和发动机质量以及可生产能力上有显著的进步。
虽然该阀壳体12优选地具有三个入口22，但在该壳体12中根据需要也可以提供有少于或多于三个入口。同样，虽然在该缸体壁18中优选地具有三个调节单元30，但根据需要也可以具有少于或多于三个调节单元30。
可以看出，按照本发明提供有一种完全满足此前提出的目的、手段和优越性的降低增益的推力控制阀。本发明已经在上下文中描述了其特定的实施例，然而对于本领域的技术人员来说在阅读前面的说明之后，将可以看出其他替换、修改和变化。因此，在所附的权利要求书的范围内包括这些替换、修改和变化。

Claims (11)

1.一种用在一火箭发动机中的降低增益的推力控制阀，包括：
具有流体入口的壳体；
用于控制所述控制阀的流体输出的活塞和缸体组件；
所述缸体具有形成在其上的至少一个调节单元；
所述至少一个调节单元包括用于产生改进控制稳定性的第一机构，在一启动发动机的瞬时阶段用于控制推力的第二机构，和用于接纳一分级止动器的第三机构。
2.按照权利要求1所述的降低增益的推力控制阀，其特征在于，所述至少一个调节单元是在所述缸体中加工成的。
3.按照权利要求1所述的降低增益的推力控制阀，其特征在于，所述缸体具有多个在其中加工的所述调节单元。
4.按照权利要求1所述的降低增益的推力控制阀，其特征在于，所述第一机构包含一矩形部。
5.按照权利要求1所述的降低增益的推力控制阀，其特征在于，所述第二机构包含一T形槽部。
6.按照权利要求1所述的降低增益的推力控制阀，其特征在于，所述第三机构包含一固定涡轮旁通部。
7.按照权利要求1所述的降低增益的推力控制阀，其特征在于，所述分级止动器在其中具有至少一个控制口。
8.按照权利要求1所述的降低增益的推力控制阀，其特征在于，所述分级止动器具有多个口，其数量等于所述调节单元的个数。
9.按照权利要求1所述的降低增益的推力控制阀，其特征在于，所述缸体与所述壳体的一内壁隔开，并且当所述活塞在所述活塞覆盖所述至少一个调节单元的一第一位置时，进入所述阀的流体流进在所述缸体和所述内壁之间的一环形空间。
10.按照权利要求9所述的降低增益的推力控制阀，其特征在于，当所述活塞从所述第一位置向一缩回位置移动时，流体通过所述至少一个调节单元流入所述缸体的内部，并且通过所述缸体的一端流出。
11.一种用在一发动机的一降低增益的推力控制阀中的调节单元，包括：
对于所述发动机用于提供控制稳定性余量和一稳定状态操作范围的一矩形部；
在一发动机启动瞬间过程中用于控制推力的一T形槽部；以及
一固定的涡轮旁通部，用于接纳与可重复的固定旁通流量调节的一控制口共同作用的一分级止动器。
CN 02151852 2001-12-21 2002-12-21 降低增益的推力控制阀 Pending CN1427145A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US2632201A 2001-12-21 2001-12-21
US10/026322 2001-12-21

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN1427145A true CN1427145A (zh) 2003-07-02

Family

ID=21831164

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 02151852 Pending CN1427145A (zh) 2001-12-21 2002-12-21 降低增益的推力控制阀

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP1321657A3 (zh)
JP (1) JP2003201914A (zh)
CN (1) CN1427145A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101737199A (zh) * 2008-11-10 2010-06-16 北京航空航天大学 落压式火箭发动机液体推进剂输送系统

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7185675B2 (en) 2001-12-21 2007-03-06 United Technologies Corporation Reduced gain thrust control valve
DE10320586B4 (de) * 2003-05-08 2017-07-27 Koenig & Bauer Ag Ventil zum Ansteuern von Saug- und Blasluftverbrauchern

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2936577A (en) * 1952-08-06 1960-05-17 Univ Michigan Rocket motor throttling injector
US3093157A (en) * 1960-12-02 1963-06-11 Adrien J Aitken Metering and mixing apparatus
US3426801A (en) * 1966-07-20 1969-02-11 Lucas Industries Ltd Variable flow metering devices
US3752183A (en) * 1971-12-02 1973-08-14 Griswold Controls Flow valve having tapered cup
US4326377A (en) * 1980-01-18 1982-04-27 Rockwell International Corporation Injection shut-off valve for regenerative injection

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101737199A (zh) * 2008-11-10 2010-06-16 北京航空航天大学 落压式火箭发动机液体推进剂输送系统

Also Published As

Publication number Publication date
JP2003201914A (ja) 2003-07-18
EP1321657A3 (en) 2004-03-10
EP1321657A2 (en) 2003-06-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7770388B2 (en) High efficiency 2-stage fuel pump and control scheme for gas turbines
US1111498A (en) Turbo-blower.
US4699571A (en) Control valve for a variable displacement pump
DE2934041A1 (de) Geregelte abgastuboladerturbine
WO1992003660A1 (de) Kennfeldstabilisierung bei einem radialverdichter
CN110318886A (zh) 一种基于双联齿轮泵的燃油计量系统及其匹配方法
EP2159406A1 (en) An Improved Fuel Pressure Regulation System And An Improved Fuel Pressure Regulator For Use Therein
DE102005051937A1 (de) Schubumluftventilvorrichtung für eine Brennkraftmaschine
CN1427145A (zh) 降低增益的推力控制阀
DE2658052A1 (de) Einrichtung zur lastabhaengigen betaetigung eines stellorgans
DE102011115296A1 (de) Zweistufige Aufladevorrichtung
CN205477932U (zh) 液压驱动式可变压缩比活塞连杆组件
DE102021103670A1 (de) Strömungsratenregulierungsvorrichtung und steuerungsverfahren einer durchflussregulierungsvorrichtung
DE10027668A1 (de) Vorrichtung zur Steuerung der Verdichterleistung eines an eine Brennkraftmaschine angeschlossenen Abgasturboladers
JPS6361768A (ja) 前噴射装置
CN210255388U (zh) 刀具加工微量润滑系统及中心刀具加工机床
DE69614401T2 (de) Ausgleichsventil mit variablem querschnitt
EP1911950A2 (en) Air bypass apparatus in fuel injection apparatus
CN101275686A (zh) 自力式压力调节阀
CN102245884A (zh) 用于带有共轨系统的内燃机的控制和调节方法
DE4301655C1 (de) Ventilanordnung für eine Abgasrückführung bei einem Verbrennungsmotor
CN211624198U (zh) 一种微量环形多级降压调节阀
CN108843463A (zh) 压力调节减压阀、推力器组件及发动机
CN103375452A (zh) 伺服最小压力阀
EP0385294B1 (de) Turbostrahltriebwerk

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication