[發(fā)明專利]一種基于過氧化氫的RBCC發(fā)動機泵壓/擠壓一體化燃油系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310699586.0
• 申請日: 2013-12-18
• 公開（公告）號: CN103696883A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張蒙正;張玫;呂奇?zhèn)?/a>;嚴俊峰;馬鍵;趙虹
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航天科技集團公司第六研究院第十一研究所
• 主分類號: F02K9/44
• 分類號: F02K9/44
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 王少文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于機械發(fā)動機領(lǐng)域，涉及一種發(fā)動機燃油系統(tǒng)，尤其涉及一種適用于長時間工作并基于過氧化氫的RBCC發(fā)動機泵壓/擠壓一體化燃油系統(tǒng)。

背景技術(shù)

火箭基組合循環(huán)（Rocket?Based?Combined?Cycle，RBCC）發(fā)動機是基于可重復(fù)使用單級入軌飛行器而提出的一種先進推進系統(tǒng)，綜合了火箭發(fā)動機高推重比和沖壓發(fā)動機高比沖的工作特性，具備全空域、全速域工作能力，已經(jīng)在總裝備部支持下開展研究工作。

目前，RBCC發(fā)動機主要由進氣道、火箭推力室、沖壓燃燒室、尾噴管和燃油供應(yīng)與調(diào)節(jié)系統(tǒng)等組成；但是由于RBCC發(fā)動機涉及火箭和沖壓兩大核心組件動力系統(tǒng)，如果對上述兩種組件采用單獨供應(yīng)的方式，一方面系統(tǒng)復(fù)雜且龐大，對發(fā)動機的工程應(yīng)用帶來很大限制；另一方面對組合發(fā)動機而言，在有限的推進劑流量下，單獨供應(yīng)，無法實現(xiàn)整體結(jié)構(gòu)冷卻，必須考慮整體設(shè)計的冷卻結(jié)構(gòu)，在這種情況下，采用一體化的燃油供應(yīng)系統(tǒng)是唯一的選擇。

因此急需一種能夠克服現(xiàn)有組合發(fā)動機火箭推力室和沖壓燃燒室單獨設(shè)置的燃油供應(yīng)與調(diào)節(jié)系統(tǒng)，解決各自供應(yīng)和調(diào)節(jié)、系統(tǒng)復(fù)雜且不能進行一體化冷卻的不足缺陷的RBCC發(fā)動機泵壓/擠壓一體化燃油系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決背景技術(shù)中所存在的技術(shù)缺陷，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡單，能夠一體化冷卻、調(diào)節(jié)和供應(yīng)的基于過氧化氫的RBCC發(fā)動機泵壓/擠壓一體化燃油系統(tǒng)。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：

本發(fā)明提供一種基于過氧化氫的RBCC發(fā)動機泵壓/擠壓一體化燃油系統(tǒng)，其特殊之處在于：包括增壓單元、供應(yīng)單元、發(fā)動機本體以及連接管路單元；所述增壓單元用于對供應(yīng)單元進行增壓；所述供應(yīng)單元通過連接管路單元與發(fā)動機本體連接并對發(fā)動機本體進行推進劑供應(yīng)；

所述供應(yīng)單元包括煤油供應(yīng)組件、高壓過氧化氫供應(yīng)組件、低壓過氧化氫供應(yīng)組件；

所述煤油供應(yīng)組件包括煤油貯箱以及分別設(shè)置在煤油貯箱上的煤油止回閥、煤油放氣閥和煤油電爆閥；

所述高壓過氧化氫供應(yīng)組件包括高壓過氧化氫貯箱以及分別設(shè)置在高壓過氧化氫貯箱上的高壓過氧化氫止回閥、高壓過氧化氫放氣閥和高壓過氧化氫電爆閥；

所述低壓過氧化氫供應(yīng)組件包括低壓過氧化氫貯箱以及分別設(shè)置在低壓過氧化氫貯箱上的低壓過氧化氫止回閥、低壓過氧化氫放氣閥和低壓過氧化氫電爆閥；

所述發(fā)動機本體包括沿空氣流入方向依次連接設(shè)置的進氣道、沖壓燃燒室、火箭推力室以及尾噴管；

所述連接管路單元包括煤油供應(yīng)管路、高壓過氧化氫供應(yīng)管路以及低壓過氧化氫供應(yīng)管路；

所述煤油供應(yīng)管路的一端與煤油電爆閥連接，另一端分別與沖壓燃燒室、火箭推力室連接；

所述煤油供應(yīng)管路沿氣體擠壓方向依次設(shè)置有燃料泵、第一煤油路斷流閥、第二煤油路斷流閥以及第三煤油路斷流閥；所述第一煤油路斷流閥設(shè)置在沖壓燃燒室與煤油供應(yīng)管路連接處；所述第二煤油路斷流閥設(shè)置在火箭推力室與煤油供應(yīng)管路連接處；所述第二煤油路斷流閥入口處還設(shè)置有煤油路流量調(diào)節(jié)器；所述第三煤油路斷流閥設(shè)置在沖壓燃燒室與煤油供應(yīng)管路連接處；

所述低壓過氧化氫供應(yīng)管路的一端與低壓過氧化氫電爆閥連接；另一端與火箭推力室連接；

所述低壓過氧化氫供應(yīng)管路沿氣體擠壓方向依次設(shè)置有氧化劑泵以及低壓過氧化氫路斷流閥；所述低壓過氧化氫路斷流閥設(shè)置在火箭推力室與低壓過氧化氫供應(yīng)管路連接處；

所述高壓過氧化氫供應(yīng)管路的一端與高壓過氧化氫電爆閥連接；另一端分成高壓過氧化氫燃料路和高壓過氧化氫氧化劑路兩條支路；

所述高壓過氧化氫供應(yīng)管路的高壓過氧化氫燃料路沿氣體擠壓方向依次連接設(shè)置有燃料路流量調(diào)節(jié)器、燃料路斷流閥、燃料路燃氣發(fā)生器以及燃料路渦輪；所述燃料路渦輪與燃料泵連接并帶動燃料泵工作；

所述高壓過氧化氫供應(yīng)管路的高壓過氧化氫氧化劑路沿氣體擠壓方向依次連接設(shè)置有氧化劑路流量調(diào)節(jié)器、氧化劑路斷流閥、氧化劑路發(fā)生器以及氧化劑路渦輪；所述氧化劑路渦輪與氧化劑泵連接并帶動氧化劑泵工作；

上述增壓單元包括沿高壓氣體擠壓方向依次連接設(shè)置的充氣閥、氣瓶、電爆閥、過濾器、一級減壓閥以及二級減壓閥；所述高壓過氧化氫止回閥與一級減壓閥連接；所述煤油止回閥和低壓過氧化氫止回閥分別與二級減壓閥連接；

上述煤油供應(yīng)管路上至少設(shè)置兩個斷流閥；所述低壓過氧化氫供應(yīng)管路上至少設(shè)置一個斷流閥；所述高壓過氧化氫供應(yīng)管路上至少設(shè)置兩個斷流閥；