[發明專利]發動機熱環境試驗推進劑恒溫供應系統

有效

• 申請號: 201410039836.2
• 申請日: 2014-01-27
• 公開（公告）號: CN103792966A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發明（設計）人: 李廣會;冷海峰;汪林;王宏亮;向紅艷;卜學星
• 申請（專利權）人: 西安航天動力試驗技術研究所
• 主分類號: G05D23/19
• 分類號: G05D23/19;G01M15/02
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 張倩

技術領域

本發明涉及航天發動機試驗，具體地說涉及發動機熱環境試驗推進劑恒溫供應系統。

背景技術

隨著姿控動力系統研制工作的深入開展，為研究其在高溫推進劑作用下的工作特性，需要在發動機點火工作過程中，實現入口推進劑的0～60℃恒溫定流量供應。在地面狀態下的試驗系統配置中，推進劑貯箱、推進劑供應管路、流量計、過濾器、閥門等系統設備均采用不銹鋼材質，不銹鋼比熱容為460J/(kg·K)，容易受外界環境溫度的影響。在熱環境試驗系統的配置中，對于推進劑貯箱采用了水浴式加熱方式，保證貯箱內的推進劑溫度達到試驗要求，而當推進劑流經不銹鋼供應管路，通過與管路附件的換熱，到達發動機閥門入口處時，推進劑溫度會遠低于要求值，達不到熱環境試驗要求。另外，在對推進劑進行加熱時，不能采用通常的電加熱方式。發動機所用的推進劑具有其特殊性，其中，氧化劑具有強烈的腐蝕性，燃料具有可燃性，在電加熱過程中，如果出現漏電等突發情況，會對試驗人員及試驗工位的安全性造成很大威脅。為防止貯箱加熱的推進劑經管路輸送后溫度降低，需要對推進劑供應管路進行保溫處理，設計加工推進劑恒溫供應系統。

發明內容

為了解決現有的推進劑供應過程中推進劑流經管路時溫度會降低的技術問題，本發明提供一種發動機熱環境試驗推進劑恒溫供應系統。

本發明的技術解決方案：

發動機熱環境試驗推進劑恒溫供應系統，其特殊之處在于：包括電源、第一溫控箱、第二溫控箱、第三溫控箱、第四溫控箱、燃料源、氧化劑源、燃料供應管路、燃料入口管路、氧化劑供應管路以及氧化劑入口管路，

所述燃料源依次通過燃料供應管路和燃料入口管路進入發動機；

所述氧化劑源依次通過氧化劑供應管路和氧化劑入口管路進入發動機；

所述燃料供應管路上設置有第一加熱組件和第一溫度傳感器，所述燃料入口管路上設置有第二加熱組件和第二溫度傳感器，所述氧化劑供應管路上設置有第三加熱組件和第三溫度傳感器，所述氧化劑入口管路上設置有第四加熱組件和第四溫度傳感器；

所述第一溫度傳感器用于敏感燃料供應管路內燃料的溫度，第一溫度傳感器輸出給出第一溫控箱，所述第二溫度傳感器用于敏感燃料入口管路內的燃料的溫度，第二溫度傳感器輸出給出第二溫控箱，所述第三溫度傳感器用于敏感氧化劑入口管路內的氧化劑的溫度，第三溫度傳感器輸出給第三溫控箱，所述第四溫度傳感器用于敏感氧化劑供應管路內的氧化劑的溫度，第四溫度傳感器輸出給第四溫控箱；

所述電源分別給第一溫控箱、第二溫控箱、第三溫控箱、第四溫控箱供電；

所述第一溫控箱通過第一傳感器反饋的溫度控制第一加熱組件的通斷，所述第二溫控箱通過第二傳感器反饋的溫度控制第二加熱組件的通斷，所述第三溫控箱通過第三傳感器反饋的溫度控制第三加熱組件的通斷，所述第四溫控箱通過第四傳感器反饋的溫度控制第四加熱組件的通斷。

上述第一加熱組件為套裝在燃料供應管路上的管路伴熱裝置，所述管路伴熱裝置包括依次包裹在燃料供應管路上第一絕緣層、第一伴熱電纜、第一隔熱層以及第防水層，所述第一伴熱電纜為多個，且圓周均布在第一絕緣層上，所述第一溫控箱通過多根供電線纜分別與第一伴熱電纜連接。

上述第四加熱組件的結構與第一加熱組件的結構相同，第四加熱組件的第一絕緣層包裹在氧化劑供應管路上，所述第四溫控箱通過多根供電線纜分別與第四加熱組件的第一伴熱電纜連接。

上述第二加熱組件為套裝在燃料入口管路上的管路伴熱帶，所述管路伴熱帶包括依次包裹在燃料入口管路上的第二絕緣層、第二伴熱電纜、第二隔熱層以及第二防水層，所述第二伴熱電路纏繞在第二絕緣層上。

上述第三加熱組件的結構與第二加熱組件的結構相同，第三加熱組件的第二絕緣層包裹在氧化劑入口管路上，所述第三溫控箱通過一根供電線纜與第三加熱組件的第二伴熱電路連接。

上述氧化劑入口管路還包括氧化劑入口真空絕熱管；

所述氧化劑入口真空絕熱管包括氧化劑供應接口、氧化劑輸送管以及氧化劑輸出接口，所述氧化劑輸送管內設置有氧化劑真空隔離管，所述氧化劑輸送管與氧化劑真空隔離管之間形成真空腔，所述氧化劑真空隔離管的內腔為氧化劑流道，所述氧化劑供應接口固定在氧化劑輸送管的一端且與氧化劑流道連通，所述氧化劑輸出接口固定在氧化劑輸送管的另一端且與氧化劑流道連通，所述氧化劑供應接口與氧化劑入口管路連通，所述氧化劑輸出接口與發動機連接。

上述燃料入口管路還包括燃料入口真空絕熱管；