JPH0226057B2 - - Google Patents

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JPH0226057B2
JPH0226057B2 JP58062051A JP6205183A JPH0226057B2 JP H0226057 B2 JPH0226057 B2 JP H0226057B2 JP 58062051 A JP58062051 A JP 58062051A JP 6205183 A JP6205183 A JP 6205183A JP H0226057 B2 JPH0226057 B2 JP H0226057B2
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JP
Japan
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propellant
mixing ratio
control
controlling
flow rate
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Application number
JP58062051A
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JPS58187561A (ja
Inventor
Kuuru Shurie Arufuretsudo
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SANTORU NASHIONARU DECHUUDO SUPASHIARU
Original Assignee
SANTORU NASHIONARU DECHUUDO SUPASHIARU
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 SANTORU NASHIONARU DECHUUDO SUPASHIARU filed Critical SANTORU NASHIONARU DECHUUDO SUPASHIARU
Publication of JPS58187561A publication Critical patent/JPS58187561A/ja
Publication of JPH0226057B2 publication Critical patent/JPH0226057B2/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02KJET-PROPULSION PLANTS
    • F02K9/00Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof
    • F02K9/42Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof using liquid or gaseous propellants
    • F02K9/44Feeding propellants
    • F02K9/56Control
    • F02K9/563Control of propellant feed pumps

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Control Of Non-Electrical Variables (AREA)
  • Accessories For Mixers (AREA)
  • Supercharger (AREA)
  • Control Of Turbines (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は、流量測定により液体推進剤エンジ
ン、特に低温エンジンの推進剤の混合比を制御す
るために、ターボポンプの出口における推進剤の
流量を測定し、該測定流量を設定値と比較し、そ
してターボポンプのタービン速度に作用を加える
ことを含む制御方法、ならびに該方法を実施する
ための制御装置に関する。
発射機のエンジンまたは発射機の相続く段のエ
ンジンは、推進剤(propergols)の所定の質量の
燃焼に対応する期間だけ動作するように設計され
ている。推進剤の混合比は、最大スラストに対応
する或る限界内に保たなければならない。理論的
には、タンク内に格納されている推進剤の全量が
エンジンの停止時に使用し尽くされるべきであ
り、これは、ターボポンプの予め定められた機能
によつて達成することができる。実際には、エン
ジンの機素もしくは要素により温度および圧力が
変化するので、ターボポンプの出口で推進剤の質
量を測定する必要がある。流量計を用いて行われ
温度および圧力に対して補正されたこのような測
定量は、推進剤の最適混合比の設定値と比較さ
れ、検出された誤差でターボポンプ・ガス発生器
の供給回路に配置されている弁のモータが制御さ
れる。したがつて推進剤の程度の差こそあれ完全
な消耗は、大きく、測定精度に依存し、そしてこ
の測定精度は、流量計の精度に直接関連する。現
在の技術レベルにおいては、1%より高い精度で
測定結果をうることは不可能であり、しかもこの
ような測定精度は羽根型流量計でのみ可能である
が、この流量計は比較的脆い計器であつて過速度
に耐えられない。
しかしながら、特に低温エンジンの予備冷却中
には液体の気化の結果として許容最大速度を越え
る速度が生ずる。したがつて流量計に対する損傷
を回避するためには、特殊な構造が必要である。
米国のスペース・シヤトルでは、上に述べたも
のと類似であり、したがつて流量測定精度に依存
する閉ループ型の推進剤混合比制御方法が用いら
れている。
このように流量計を用いたのでは、仮に流量計
の精度が高くても、推進剤の完全な使用もしくは
消耗は補償されず、推進剤の廃棄物の量は容易に
数百キログラムに達し得る。このように使用され
ないプロパゴルの量は発射段もしくは推進段の性
能を減少し、最終質量は企図したものよりも大き
くなつて、ペイロードの削減を強いられることに
なる。
発明の梗概 本発明による推進剤の混合比の制御方法は、運
転中にどのような擾乱が生じても、またエンジン
の要素の機能分散が生じても、それらに関係なく
推進剤の完全な消耗を達成し、しかも最大性能に
近いエンジンの運転もしくは動作に匹敵する範囲
内に混合比を維持する目的で開発されたものであ
る。
本発明はまた、上記の方法を実施するための装
置にも関する。
実施例の説明 以下単なる例として添付図面を参照しての説明
から、本発明をどのように実施し得るかが理解さ
れるであろう。
第1図は、推進剤(propergols)、特に低温推
進剤で動作するロケツト・エンジン1を含む推進
装置をその供給タンク2と共に略示する部分断面
図である。分流型のエンジンは慣用の仕方で、フ
レーム3とタンク2のケースとを含む構造上に取
付けられている。液体酸素タンク4および液体水
素タンク5は同軸的に取付けられておつて、それ
ぞれの底部に既知の仕方でそれぞれ液体酸素およ
び液体水素を充填するためのコネクタ6および7
が設けられている。高さレベルに従つて、これら
タンクには、ガス管8および9がそれぞれ設けら
れており、これらガス管はそれぞれのタンクの頂
部に流出口を有しており、加圧に用いられる。
必要に応じ、レベル検出器10を、充填度探触
子として用いることができる。
第2図には分流型エンジンの流体系が示されて
いる。液体水素LH2および液体酸素LOXそれぞ
れのためのターボポンプ13および14のタービ
ン11および12は、ガス発生器15内での底混
合比の推進剤の燃焼によつて発生されるガスで作
動される。これらガスはそこで直接二次ノズル1
6および17を介して噴射されて、低い比推進イ
ンパルス(SPI)の推力を発生する。タービンが
低流量でしかも高い膨張比で動作するためには、
ガス発生器への推進剤の流量は、全流量と比較し
てできるだけ低くなければならない(約4%)。
タンク4および5からポンプ送りされる推進剤
は、パイプ19を介して直接にまたはパイプ20
を介して間接的にエンジンの燃焼室18に供給さ
れる。水素の一部はノズル21およびエンジンの
燃焼室を冷却するのに用いられる。主パイプ19
および20に設けられている管路22および23
は推進剤をガス発生器15に供給する。該ガス発
生器15の出口はパイプ24によりタービン11
および12に接続されている。校正されたオリフ
イス・ダイアフラムおよび/または調節可能な弁
からなる制御装置25により、タービンに供給さ
れるガスの流量を制御することが可能である。ガ
ス管路8および9は、それぞれ燃焼室18の冷却
系および酸素パイプ19から分岐している。ガス
発生器または燃焼予備室に推進剤を供給する管路
には、エンジンを始動する時に作動される噴射弁
が設けられている。図において、これら弁は、2
6から始まる3桁の参照数字で表されている。こ
れらパイプは、ダイアフラムまたは調節可能な弁
の形態にある制御装置を担持している。これらダ
イアフラムまたは調節可能な弁には、27で始ま
る3桁の参照数字が付けられており、推進剤の流
量の制御を可能にするものである。
第3図は、一体通流型エンジンの流体系を示
す。前に述べた実施例の要素に類似の要素には、
同じ参照数字が付けられている。この形式のエン
ジンにおいては、タービンを作動したガスはパイ
プ28および29を介して燃焼室18に導かれ、
そこで再び燃焼して最大比推進インパルスを与え
る。主フロー(流れ)からガス発生器15内に分
岐する流量は相当に大きく(約30%)、そしてタ
ービン11および12における膨張比は低い。ガ
ス発生器内およびタービンの出口における圧力は
高く、燃焼室内の圧力よりも高い。
加圧下の液体水素LH2は、主パイプ20を介
して、ノズル21および燃焼室18の冷却を行う
2つのダイアフラム分岐路274,275および
噴射弁264からなる分配系に供給される。この
分配系はまた、燃焼室18への燃料供給を行う。
液体水素の一部は、パイプ23を介してガス発
生器15に供給される。この水素量は大きいの
で、該発生器15には適切な流量および圧力で液
体酸素量を供給する必要がある。これを達成する
ために、ポンプの出口から取出される酸素はター
ビン12によつて駆動されるポンプの別の段30
により取り戻され、そして制御装置276を通つ
た後に発生器15に供給される。
一体通流型エンジン(flow motor)において
は単一のガス発生器に供給するのに必要な推進剤
の量は比較的に大きく、しかもガス圧力が高いの
で、タービン速度の制御したがつてまたポンプの
流量の制御は難しく、実際上は各タービンは、第
7図に示した簡略機能図を参照して後述するよう
に、別個に設けられた発生器により給気される。
本発明による液体推進剤エンジンのための推進
剤の混合比の制御方法は、1つまたは第7図等に
示すように2つのガス発生器を有する分流式エン
ジンまたは一体通流式エンジンの制御に適用され
るばかりではなく、後述するように1つ又は2つ
の燃焼予備室を有するエンジンにも適用される 一般に、ガス発生器または燃焼予備室は、充分
な流量および圧力でターボポンプのタービンを駆
動するガスを供給するのに用いられるものであ
る。
この流量および圧力は一体通流型エンジンまた
は分流型エンジンの種類に依存するものであり、
エンジンの型式の如何に拘わらず、単一の駆動ガ
ス発生器により2つのタービンに給気したりある
いは独立の駆動ガス発生器を用いてタービンの
各々に給気することは理論的に可能である。な
お、ここで用いられている表現「駆動ガス発生
器」とは最も広い意味で用いられておつて、例え
ばガス発生器または燃焼予備室を包摂する。
本発明による制御方法は次の動作を含む。
ターボポンプのHおよびO出口におけるプロパ
ゴルの流量の測定。
測定された流量の比と、混合物の最適値に対応
する設定値との比較。この設定値は少なくとも周
期的に、タンクに残留する推進剤の容積に依存し
て変更される。
ターボポンプの少なくとも1つに供給される駆
動ガスの流量を、推進剤の測定流量の比と設定値
との差に依存して、エンジンの運転の終了時に推
進剤を完全に使い切るように変更すること。
少なくとも1つのターボポンプに供給される駆
動ガスの流量の直接的または間接的変更は、本制
御方法の変形例に従い、ターボポンプの駆動ガス
発生器の少なくとも1つに供給される推進剤の流
量を変更することにより達成される。
本発明による方法の成果については、以下に述
べる機能的ダイアグラムを参照しての説明から一
層明確に理解されるであろう。
第4図に示してある分流式エンジンの機能ダイ
アグラムは、第2図に示したエンジンの流体系ダ
イアグラムに対応する。なお対応の要素には同じ
参照数字が付けられている。燃焼室18に供給さ
れる推進剤の流量ポンプ13および14の出口で
測定され、そして後述する或る数のパラメータが
考慮されている制御信号が、制御装置によつて発
生されて、ガス発生器に供給される推進剤の1つ
のための少なくとも1つの制御弁31のモータお
よび(または)タービンのうちの1つのガス供給
回路に配置されている制御弁32に作用する。こ
の制御は一般に、流量が低い推進剤、特に水素の
流量よりも相当に低い流量の液体酸素に対して行
われる。この目的で、校正されたオリフイスを有
するダイアフラム装置271の上流側に配置され
ている制御弁31が使用される。水素の供給はダ
イアフラム272によつて制御される。酸素の制
御で、タービンを駆動するのに用いられ、したが
つてまた推力に作用する発生ガス全量を調節する
ことが可能であるが、タービンの各々の速度、し
たがつてまたポンプの流量を個別的に制御するこ
とはできない。各タービンに分配されるガスの量
は、例えば、酸素ポンプ14のタービン12に給
気するガス管に設けられているダイアフラム25
によつて固定化される。ポンプの流量の個別的制
御は、例えば水素ポンプ13のタービン11のガ
ス供給管に設けられている制御弁32を用いて達
成される。弁31は、燃焼室に供給される推進剤
の全流量に作用し、他方、本発明による方法を用
いる制御系で制御される弁32は、特に、2つの
推進剤の流量比に作用する。
第5図に示したダイアグラムは、第2図および
第4図に示したものと同様の分流式エンジンの動
作モードに対応するものである。2つの別個のガ
ス発生器151および152が設けられている。
各ガス発生器は、ダイアフラム274,275,
276および277を介して水素管20および酸
素管19からそれぞれ並列に供給される。ダイア
フラム276および277の上流側には、制御弁
33および34が設けられており、そのうちの少
なくとも1つの弁は、本発明による方法を利用し
て推進剤の混合比の制御に用いられ、他方の弁は
適宜推力もしくはスラスト調整器による作用を受
ける。
第6図は、第3図に示したものに類似の一体通
流式エンジンの機能ダイアグラムであるが、但し
各ターボポンプ11,12にはガス発生器ではな
く、燃焼予備室35,36が設けられている。第
5図に示した例の場合のように、推進剤の制御は
燃焼予備室の酸素供給系に設けられている制御弁
37,38によつて行われる。少なくとも1つの
弁、例えばターボポンプに液体酸素を供給する弁
は、本発明による方法を利用する調整器によつて
制御され、他方の弁は適宜推力調整器により制御
される。
第7図は、第5図および第6図に示したものに
対応する一体通流式または分流式エンジンの凝縮
機能ダイアグラムを示す。
ターボポンプ11,13および12,14は、
調整弁VRHおよびVROを備えているガス発生器
または燃焼予備室GHおよびGOにより別々に給
気される。流量の測定は、HおよびOのためのポ
ンプ11,13および12,14の出口で行わ
れ、得られた値は測定量処理の目的で電子装置3
9で処理される。この電子装置において、それら
の比は、エンジンの運転が最適と考えられる範囲
内にある推進剤混合値に対応する設定値と比較さ
れる。この設定値は、少なくとも周期的に、酸素
および水素タンクの各々に残つている推進剤のレ
ベルの測定量RO,RHにより、エンジンの運転
の終了時点で推進剤が完全に使い切られるように
修正され、この設定値は最適運転範囲内に留ま
る。
電子装置によつて発生される制御信号は増幅器
40に作用し、この増幅器40は別々VROを調
節するモータ装置41を制御する。採用されてい
る制御が電気式であるか否かに依存して制御信号
は、電子的増幅器40により受けられて、該信号
に比例し弁VROのモータ41を作動する。また
制御が流体圧式である場合には、制御信号は、位
置が制御されるターボ弁42,40を作動する。
このサーボ弁は、弁VROを制御するアクチユエ
ータ41に制御信号を供給する。
好ましい実施例においては、タンク内の推進剤
のレベルの測定は、レベル検出器10(第1図)
によつて行われる離散的なレベル検出に制限され
る。したがつて、設定値は2つの検出値間で一定
に留まる。
ターボポンプの慣性および燃焼室の熱慣性なら
びにガス発生器または燃焼予備室の慣性を考慮す
る補正回路で電子装置39の動作を補完すること
により満足すべき安定性を伴つた良好な精度が達
成される。
ガス発生器または燃焼予備室の唯1つのものに
対する推進剤の混合比の修正で、エンジンのスラ
スト即ち推力に変化が生じ得る。この変化は小さ
いけれども望ましくないものであり、したがつて
他のガス発生器または燃焼予備室での推進剤の混
合物に対する制御手段が必要とされる。これら手
段は、調整弁VRHに作用するスラストもしくは
推力調整器RPからなる。
本発明による混合比制御装置は、測定結果を処
理するための電子回路39と、タンク内のレベル
を検出するための少なくとも1つの検出器10
と、上記電子回路に信号を伝送するための手段
と、エンジンの燃焼室18に給気する推進剤ポン
プの出口に設けられておつて、その測定量を上記
電子回路に伝送する流量計H,Oと、電子回路に
より発生される制御信号を受ける増幅回路40
と、モータ装置41と、少なくとも1つのターボ
ポンプの駆動ガス流量を直接または間接的に制御
するように上記モータ装置によつて作動される調
整弁VROもしくは32(第4図)と、関連の動
力源(発電器または蓄電地、油圧ポンプ、空気圧
モータ等)とを有する。
制御系統の構造形態に依存して、制御弁は、少
なくとも1つのガス発生器または少なくとも1つ
の燃焼予備室(第5図、第6図、第7図)の推進
剤供給管またはターボポンプ(第4図)の駆動ガ
ス供給管に配置される。
本発明による推進剤混合比制御方法はまた、容
積流量測定に関する質量流量測定にも同等に適用
可能である。これら2つの事例において、混合比
の実現は同じではないがその差異は僅かである。
と言うのは、設定された固定値を用いて慣用制御
方法の目的は推進剤を使い切ることであつたから
である。タンク内および流量測定箇所での温度お
よび圧力の測定で、測定された質量流量を、その
比を同じ条件下で設定値と比較できるように修正
することは可能である。
本発明による方法においても、質量比に対応す
る設定値に対して同じことが当嵌まる。タンク内
および流量側定箇所での温度および圧力は、測定
処理電子回路により発生される制御信号の処理に
際して考慮しなければならない。設定値が推進剤
の容積混合比に対応する場合には、温度および圧
力の測定は必要とされない。
本方法によれば、結果を得る上に精度が重要な
働きをせず、忠実度および感度だけが要求される
流量計を使用することが可能である。なお忠実度
とか感度とかの性質は一般の流量計で標準的な要
件である。特に、可動部品を有さず、したがつて
通流する流体の速度の相当大きな差を対処するこ
とができるベンチユリ型流量計を使用することが
可能である。このような大きな速度差は冷気をエ
ンジンに加える時に発生する。測定用計器の従来
不可避であつた冗長的構成は、質量もしくは大き
さをそれほど増大することなく、流量計の胴体に
複数個の測定出力部を形成することによつて解決
される。流量計の精度に起因する誤差は、エンジ
ン要素の機能的分散と同じように一般的擾乱と見
做し、この誤差は混合比の設定値の再調整の際に
考慮される。
既に述べたように、混合比調整器はその動作中
エンジンのスラストに若干の変化を斎らす。この
ような影響因子は、エンジンの燃焼室の推進剤供
給系における調整器の調整弁の位置を改変するこ
とにより消去することができる。
このような改変例として、一方の圧力または流
量が他方のものよりも高いエンジンの2つの推進
剤供給系の2つの対応の要素を制御弁43、
VROで接続することができる。
ここで「推進剤供給系」とは、1つのガス発生
器または燃焼予備室(1つのタービンに給気を行
うものであつても、或は2つのタービンに給気を
行うものであつても良い)と、その推進剤供給部
と、ターボポンプとその駆動ガス供給部または吐
出部とからなる系と理解されたい。
第8図に示されている制御系統の構造形態にお
いては、制御弁43は推進剤供給ポンプ13およ
び14ならびに単一のガス発生器または燃焼予備
室15からなる分流型エンジンを駆動するタービ
ン11および12の出口に配置されている。な
お、第4図に示したものに類似の要素には同じ参
照数字が付けられている。
この実施例の低温エンジンにおいては、水素の
流量は酸素の流量より大きくなければならないの
で、タービン11には、タービン12よりも高い
流量もしくは圧力でガスが供給される。しかしな
がら、用いられる推進剤の種類の如何を問わず、
常に、これら2つの相互接続された要素間におい
て圧力または流量差があるように供給系統のこれ
ら要素を適合化することができる。制御弁による
介入がない場合には、この圧力差もしくは流量差
で定常流の循環がもたらされる。この定常流は、
例えばダイアフラム25の制御装置により、各タ
ーボポンプが供給を行うよう考慮されているもの
である。
制御弁に作用を加えることによつて、タービン
のエネルギ・レベルの分布は変動する。このよう
な変動は2つの反対の方向に起こる。この結果と
してポンプの出口では混合物比に加算作用が生じ
スラストもしくは推力には減算作用が生ずる。
第9図は、2つのガス発生器または燃焼予備室
を有する分流型エンジンのための制御弁の位置の
例を示す。この弁は、校正されたオリフイス・ダ
イアフラム276−277および発生器151−
152間でエンジンの2つの供給系の各々におけ
る同じ推進剤のための供給管を接続し合わせる。
ダイアフラムは、この弁が開いている場合に、発
生器または予備室151−152に供給される推
進剤の初期混合比を変更することなく、2つの系
統間で推進剤の循環を許容するような仕方で配設
されている。
第10図は、一体通流式エンジンのための制御
弁の位置の例を示す。この場合にも、第9図と関
連して述べたのと同じことが当嵌まる。
発生器または予備室に同じ推進剤を供給する系
統間に制御弁を配設することにより、被制御流量
が小さいと言う利点したがつてまた小型で単純な
構造の弁で充分であると言う利点が得られる。し
かしながら既に述べたように、この弁は駆動ガス
管の間に配置することができるが、この場合に
は、該駆動ガス管の温度から特殊な特性の弁が必
要となる。
先行の実施例においては、混合比を制御する弁
の変位に依存してのスラストの調節は、制御弁の
接続部の下流側でパイプもしくは管に設けられて
いる校正された圧力損失装置(例えばダイアフラ
ム)によつて達成することができる。
第11図は、2つの発生器または予備室を有す
るエンジンの一般的な事例におけるように、2つ
の供給系統の同じ推進剤のためのパイプもしくは
管間に装着された制御弁を有する推進剤の混合比
制御装置を示す。
この制御装置の動作態様は有らゆる点で、第7
図と関連して述べた制御系と同じであり、類似の
要素には同じ参照数字が付けられている。
測定結果処理用電子回路39は、推進剤Hおよ
びOの流量の測定量の比を、タンク内に残留して
いる推進剤ROおよびRHのレベルに依存して少
なくとも周期的に変更される設定値と比較する。
この比較結果に基づいて、制御信号が作成され、
この信号は増幅器40で増幅されて制御弁VRO
のモータ41を制御するのに用いられる。
以上に述べた調整器においては、測定処理電子
回路からの制御信号は、被制御線形系、即ち位置
に関して制御される両方向性モータまたはトルク
モータまたはサーボ弁に作用している。この種の
装置は、特に、加算法または減算法により動作す
るのが望ましくない第4図ないし第7図に示した
事例に適している。他方、第8図ないし第11図
に示した例では、非線形被制御系を用いることに
より加算または減算法による制御が考えられ得
る。
加算又は減算型の非線形装置は、系統が常にそ
の最大の能力で動作することを可能にする。さら
に測定処理電子回路は、切換曲線によつて定義さ
れる時点で加算または減算デバイスに制御命令を
供給することによりスイツチング時点即ち切換時
点を最適化することができる。非線形デバイスを
有する制御系は、サーボ弁およびその動力源(電
気モータまたは油圧アクチユエータ)の代わりに
電子的リレーおよび電動弁を用いることによりよ
り単純な装置の使用を可能にする。
【図面の簡単な説明】
第1図は宇宙船発射機のための推進装置を示す
側立面図、第2図は分流式低温エンジンのための
供給回路の一例を示す略図、第3図は一体通流式
低温エンジンのための供給回路の一例を示す略
図、第4図は単一のガス発生器を有する分流式エ
ンジンの機能ダイアグラム、第5図は2つのガス
発生器を有する分流式エンジンの機能ダイアグラ
ム、第6図は2つの燃焼予備室を有する一体通流
式エンジンの機能ダイアグラム、第7図はガス発
生器または燃焼予備室によつて個別に供給される
ターボポンプを備えたエンジンの凝縮機能ダイア
グラム、第8図は第2図に示した実施例の変形例
を示す略図、第9図は第5図に示した装置の変形
例を示す略図、第10図は第6図に示した装置の
変形例を示す略図、そして第11図は第7図に示
した装置の変形例を示す略図である。 1……ロケツト・エンジン、2……供給タン
ク、3……フレーム、4……液体酸素タンク、5
……液体水素タンク、6,7……コネクタ、8,
9……ガス管、10……検出器、16,17,2
1……ノズル、11,12,13,14……ター
ボポンプ、15,151,152……ガス発生
器、18……燃焼室、19……酸素管、20……
水素管、264……噴射弁、25,276……制
御装置、31,32,33,34,37,38…
…制御弁、35,36,GH,GO……燃焼予備
室、25,272,273,274,275,2
76,277……ダイアフラム、VRO,VRH…
…調整弁、39……電子装置、40……増幅器、
41……アクチユエータ、42……ターボ弁。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 流量測定により液体推進剤エンジン、特に低
    温エンジンのための推進剤の混合比を制御するた
    めに、ターボポンプの出口における推進剤の流量
    を測定し、該測定流量を設定値と比較し、そして
    ターボポンプのタービン速度に作用を加えること
    を含む制御方法において、 (a) ターボポンプの出口における推進剤の流量を
    測定し、 (b) 前記測定した流量の比を、最適混合値に対応
    する設定値であつて、少なくとも周期的に、タ
    ンク内に残留している推進剤の容積に依存して
    修正される設定値と比較し、 (c) 少なくとも1つのターボポンプに供給される
    駆動ガスの流量を、前記測定された推進剤流量
    比と前記設定値との間の差に依存して、前記エ
    ンジンの動作が終了する時に前記推進剤が完全
    に使用し尽くされるように修正する動作を含む
    ことを特徴とする液体推進剤エンジンのための
    推進剤の混合比を制御する方法。 2 少なくとも1つのターボポンプに供給される
    駆動ガスの流量の修正が、ターボポンプの少なく
    とも1つの駆動ガス発生器に供給される推進剤の
    流量の修正により達成される特許請求の範囲第1
    項記載の液体推進剤エンジンのための推進剤の混
    合比を制御する方法。 3 設定値が推進剤の容積比に対応する特許請求
    の範囲第1項記載の液体推進剤エンジンのための
    推進剤の混合比を制御する方法。 4 測定量を処理するための電子装置と、各タン
    ク内の液位を検出し該検出信号を前記電子装置に
    伝送する少なくとも1つの検出器と、エンジンの
    燃焼室に給気する推進剤ポンプの出口に配置され
    て測定量を前記電子装置に伝送する流量計と、前
    記電子装置によつて発生される制御信号を受ける
    増幅装置と、モータ装置と、該モータ装置により
    作動されて少なくとも1つのターボポンプの駆動
    ガスの流量を直接または間接的に制御する制御弁
    と、を備えた液体推進剤エンジンのための推進剤
    の混合比を制御するための制御装置。 5 制御弁が、2つの駆動ガス発生器に同じ推進
    剤を供給する2つのパイプ間に配置されて該2つ
    のパイプ間における推進剤の循環を制御する特許
    請求の範囲第4項記載の液体推進剤エンジンのた
    めの推進剤の混合比を制御するための制御装置。 6 制御弁が、ターボポンプの2つのタービンの
    ガス流出口間に配置されている特許請求の範囲第
    4項記載の液体推進剤エンジンのための推進剤の
    混合比を制御するための制御装置。 7 制御弁がターボポンプの2つのタービンのガ
    ス流入口間に配置されている特許請求の範囲第4
    項記載の液体推進剤エンジンのための推進剤の混
    合比を制御するための制御装置。 8 測定処理電子装置が、測定した推進剤混合比
    と設定値との間の差に比例する信号を供給し、モ
    ータ装置は該信号に比例して制御されて、制御弁
    の調節を修正する特許請求の範囲第4項記載の液
    体推進剤エンジンのための推進剤の混合比を制御
    するための制御装置。 9 モータ装置が、位置に関して制御される流体
    圧アクチユエータである特許請求の範囲第7項記
    載の液体推進剤エンジンのための推進剤の混合比
    を制御するための制御装置。 10 測定処理電子装置が、制御弁の開弁または
    閉弁を行うために、正方向または負方向モータ装
    置を正方向する信号を発生する特許請求の範囲第
    4項記載の液体推進剤エンジンのための推進剤の
    混合比を制御するための制御装置。 11 モータ装置が電動弁である特許請求の範囲
    第4項記載の液体推進剤エンジンのための推進剤
    の混合比を制御するための制御装置。 12 流量計がベンチユリ型流量計である特許請
    求の範囲第4項記載の液体推進剤エンジンのため
    の推進剤の混合比を制御するための制御装置。 13 弁の接続部の下流側に少なくとも1つの圧
    力損失装置が配置されている特許請求の範囲第4
    項記載の液体推進剤エンジンのための推進剤の混
    合比を制御するための制御装置。
JP58062051A 1982-04-08 1983-04-08 流量測定により液体推進剤エンジンのための推進剤の混合比を制御する方法および制御装置 Granted JPS58187561A (ja)

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