CN204344305U - 一种一次起动泵压式液体火箭发动机泵前关机试验系统 - Google Patents

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童飞
雷娟萍
穆朋刚
蒲光荣
王鹏武
王春民
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Abstract

一种一次起动泵压式液体火箭发动机泵前关机试验系统。包括氧化剂第一主通道、氧化剂第二主通道、燃料第一主通道、燃料第二主通道、氧化剂辅助通道以及燃料辅助通道；氧化剂第一主通道上依次设置有氧化剂通断阀、氧化剂通断阀后吹除接口；氧化剂第二主通道依次设置有氧化剂电爆主阀前吹除接口、氧化剂电爆主阀以及氧化剂电爆主阀后吹除接口；燃料第一主通道依次设置有燃料通断阀、燃料通断阀后吹除接口；燃料第二主通道依次设置有燃料电爆主阀前吹除接口、燃料电爆主阀以及燃料电爆主阀后吹除接口，本实用新型在进行发动机点火热试车时，通过燃料通断阀、氧化剂通断阀按设定时序断开推进剂供应并按设定的方式进行吹除，节约发动机研制试验经费。

Description

一种一次起动泵压式液体火箭发动机泵前关机试验系统
技术领域
本发明属于航空、航天发动机技术领域，具体涉及一种一次起动泵压式液体火箭发动机泵前关机试验系统。
背景技术
一次起动泵压式发动机在航天领域应用广泛。为满足关机后的后效冲量影响最小的要求，在飞行状态下通常采用泵后电爆主阀进行关机。
在发动机研制阶段通常策划多次地面试车考核，为了节约时间及成本，需要采用一台产品在不下试验台的状态下进行多次点火的方式来研究发动机的工作特性。若采用泵后电爆主阀关机方式，无法实现同一台产品进行多次点火的要求，若采用泵后通断阀关机方式，对产品改动多，会造成试车产品状态与飞行状态有较大差别，无法真实考核发动机性能
发明内容
为了解决背景技术中提出的一次起动泵压式液体火箭发动机一台产品只能点火试验一次的问题，本实用新型提出了一种一次起动泵压式液体火箭发动机泵前关机试验系统，可以满足一台产品不下试验台多次试验要求。
本实用新型具体技术方案是：
一种一次起动泵压式液体火箭发动机泵前关机试验系统，其特征在于：包括氧化剂第一主通道、氧化剂第二主通道、燃料第一主通道、燃料第二主通道、氧化剂辅助通道以及燃料辅助通道；
所述氧化剂第一主通道通过氧化剂泵以及氧化剂第二主通道分别与氧化剂辅助通道、推力室的氧化剂入口连接；
所述燃料第一主通道通过燃料泵以及燃料第二主通道分别与燃料辅助通道、推力室的燃料入口连接；
所述氧化剂辅助通道一端与氧化剂第二主通道连接，另一端通过燃料发生器、涡轮后与外部空间连通；
所述燃料辅助通道一端与燃料第二主通道连接，另一端通过燃料发生器、涡轮后与外部空间连通；
所述氧化剂第一主通道上依次设置有氧化剂通断阀、氧化剂通断阀后吹除接口；
所述氧化剂第二主通道依次设置有氧化剂电爆主阀前吹除接口、氧化剂电爆主阀以及氧化剂电爆主阀后吹除接口；
所述燃料第一主通道依次设置有燃料通断阀、燃料通断阀后吹除接口；
所述燃料第二主通道依次设置有燃料电爆主阀前吹除接口、燃料电爆主阀以及燃料电爆主阀后吹除接口。
上述氧化剂第二主通道、氧化剂辅助管道以及氧化剂电爆主阀后吹除接口通过第一四通连接；所述燃料第二主通道、燃料辅助管道以及燃料电爆主阀后吹除接口通过第二四通连接。
上述氧化剂通断阀和燃料通断阀为电动气阀或者电磁阀。
本实用新型的优点在于：
1、本实用新型的系统中在发动机泵前设置可多次动作的通断阀，用于代替发动机电爆主阀进行关机控制，实现了一台产品可进行多次点火的要求，最大程度接近产品真实工作状态，节约了成本，加快了研制进度。
2、本实用新型的各个电爆主阀前、电爆主阀后及通断阀后均设置吹除接口，对系统关机后进行多次吹除工作，确保了系统再次启动使用时的安全性。
附图说明
图1为本实用新型的示意图。
图2为关机及吹除时序。
1-氧化剂第一主通道、2-氧化剂第二主通道、3-燃料第一主通道4-燃料第二主通道、5-氧化剂辅助通道、6-燃料辅助通道、7-氧化剂泵、8-推力室的氧化剂入口、9-燃料泵、10-推力室的燃料入口、11-燃料发生器、12-涡轮、13-氧化剂通断阀、14-氧化剂通断阀后吹除接口、15-氧化剂电爆主阀、16-氧化剂电爆主阀后吹除接口、17-燃料通断阀、18-燃料通断阀后吹除接口、19-燃料电爆主阀前吹除接口、20-燃料电爆主阀、21-燃料电爆主阀后吹除接口、22-第一四通、23-第二四通、24-氧化剂电爆主阀前吹除接口。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。
如图1所示为一种一次起动泵压式液体火箭发动机泵前关机试验系统，该系统包括氧化剂第一主通道1、氧化剂第二主通道2、燃料第一主通道3、燃料第二主通道4、氧化剂辅助通道5以及燃料辅助通道6；
其中，氧化剂第一主通道1通过氧化剂泵7以及氧化剂第二主通道2分别与氧化剂辅助通道5、推力室的氧化剂入口8连接；
燃料第一主通3道通过燃料泵9以及燃料第二主通道4分别与燃料辅助通道6、推力室的燃料入口10连接；
氧化剂辅助通道5一端与氧化剂第二主通道2连接，另一端通过燃料发生器11、涡轮后12与外部空间连通；
燃料辅助通道6一端与燃料第二主通道4连接，另一端通过燃料发生器11、涡轮12后与外部空间连通；
氧化剂第一主通道1上依次设置有氧化剂通断阀13、氧化剂通断阀后吹除接口14(C1)；
氧化剂第二主通道2依次设置有氧化剂电爆主阀前吹除接口24(C3)、氧化剂电爆主阀15以及氧化剂电爆主阀后吹除接口16(C5)；
燃料第一主通道3依次设置有燃料通断阀17、燃料通断阀后吹除接口18(C 2)；
燃料第二主通道4依次设置有燃料电爆主阀前吹除接口19(C4)、燃料电爆主阀20以及燃料电爆主阀后吹除接口21(C6)。
特别需要说明的是：上述系统中氧化剂第二主通道2、氧化剂辅助管道5以及氧化剂电爆主阀后吹除接口16通过第一四通22连接；燃料第二主通道4、燃料辅助管道6以及燃料电爆主阀后吹除接口21通过第二四通23连接。
该发明中采用的氧化剂通断阀和燃料通断阀的要求是满足可以进行开、关动作的阀，优选采用电动气阀或者电磁阀均可满足使用要求。
下面结合附图2对该系统的工作过程进行描述：
1、关机时先关闭氧化剂通断阀13(YQ)，1秒后关闭燃料通断阀17(RQ)。
2、燃料路单独吹除：
燃料通断阀13关闭0.2秒后，开始进行燃料第一主通道3、燃料第二主通道4以及燃料辅助通道6进行燃料吹除：从燃料电爆主阀前吹除接口19(C4)、燃料电爆主阀后吹除接口21(C6)通入1MPa氮气进行分路吹除，一路吹除气流经燃料电爆主阀20、燃料泵9后从燃料通断阀后吹除接口18(C 2)排出，另一路吹除气从流经第二四通12后，一部分从燃料第二主通道4经过推力室排出，另一部分通过燃料辅助通道6从燃气发生器11、涡轮12处排出。
3、燃料、氧化剂同时分路吹除：
燃料单独分路吹除5秒后，氧化剂、燃料同时分路吹除。同时分路吹除时，氧化剂(氧化剂第一主通道1、氧化剂第二主通道2以及氧化剂辅助通道5)吹除过程：从氧化剂电爆主阀前吹除接口24(C3)、氧化剂电爆主阀后吹除接口16(C5)通入1MPa(表压)氮气进行分路吹除，一路吹除气流经氧化剂电爆主阀15、氧化剂泵7后从氧化剂通断阀13后吹除接口排出，一路吹除气从流经第一四通22后，一部分从氧化剂第二主通道2经过推力室排出，另一部分通过氧化剂辅助通道5从燃气发生器11、涡轮12处排出；燃料吹除过程同燃料单独吹除过程。
4、燃料、氧化剂同时单路吹除：
燃料、氧化剂同时分路吹除4分钟后，进行燃料、氧化剂同时单路吹除，持续时间5s：同时关闭氧化剂通断阀后吹除接口14(C1)以及燃料通断阀后吹除接口18、氧化剂电爆主阀后吹除接口16(C5)以及燃料电爆主阀后吹除接口21(C6)，分别从氧化剂电爆主阀前吹除接口24以及燃料电爆主阀前吹除接口19通入1MPa氮气进行吹除，氧化剂第二主通道2和燃料第二主通道4的吹除气从推力室中排出，氧化剂辅助通道5和燃料辅助通道6的吹除气从燃气发生器11、涡轮12排出；
重复燃料、氧化剂同时分路吹除以及燃料、氧化剂同时单路吹6次。
以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施案例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种一次起动泵压式液体火箭发动机泵前关机试验系统，其特征在于：包括氧化剂第一主通道、氧化剂第二主通道、燃料第一主通道、燃料第二主通道、氧化剂辅助通道以及燃料辅助通道；
所述氧化剂第一主通道通过氧化剂泵以及氧化剂第二主通道分别与氧化剂辅助通道、推力室的氧化剂入口连接；
所述燃料第一主通道通过燃料泵以及燃料第二主通道分别与燃料辅助通道、推力室的燃料入口连接；
所述氧化剂辅助通道一端与氧化剂第二主通道连接，另一端通过燃料发生器、涡轮后与外部空间连通；
所述燃料辅助通道一端与燃料第二主通道连接，另一端通过燃料发生器、涡轮后与外部空间连通；
所述氧化剂第一主通道上依次设置有氧化剂通断阀、氧化剂通断阀后吹除接口；
所述氧化剂第二主通道依次设置有氧化剂电爆主阀前吹除接口、氧化剂电爆主阀以及氧化剂电爆主阀后吹除接口；
所述燃料第一主通道依次设置有燃料通断阀、燃料通断阀后吹除接口；
所述燃料第二主通道依次设置有燃料电爆主阀前吹除接口、燃料电爆主阀以及燃料电爆主阀后吹除接口。
2.根据权利要求1所述的一次起动泵压式液体火箭发动机泵前关机试验系统，其特征在于：所述氧化剂第二主通道、氧化剂辅助管道以及氧化剂电爆主阀后吹除接口通过第一四通连接；所述燃料第二主通道、燃料辅助管道以及燃料电爆主阀后吹除接口通过第二四通连接。
3.根据权利要求1或2所述的一次起动泵压式液体火箭发动机泵前关机试验系统，其特征在于：所述氧化剂通断阀和燃料通断阀为电动气阀或者电磁阀。
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