[發明專利]一種應用于液體火箭的三合氣增壓系統

有效

• 申請號: 201610743677.3
• 申請日: 2016-08-26
• 公開（公告）號: CN106194500B
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發明（設計）人: 帥彤;張立強;修建生;周浩洋;吳俊峰;杜正剛;李德權;馬方超;吳姮;孫善秀;王劍中;王道連;丁建春
• 申請（專利權）人: 北京宇航系統工程研究所;中國運載火箭技術研究院
• 主分類號: F02K9/50
• 分類號: F02K9/50;F02K9/60
• 代理公司: 中國航天科技專利中心11009
• 代理人: 龐靜

1.一種應用于液體火箭的三合氣增壓系統，其特征在于：包括氦氫氣瓶(1)、氧氣瓶(2)、流量控制單元和催化床(5)；

氦氫氣瓶(1)中預先存儲惰性氣體和氫氣的混合氣體；氧氣瓶(2)中存儲氧氣；兩個氣瓶通過流量控制單元控制氣瓶內氣體輸出的流量，輸出的氦氣、氫氣以及氧氣的混合氣體通過催化床(5)進行催化反應，氧氣和氫氣反應后生成水蒸氣并釋放熱量，將惰性氣體、水蒸氣和反應剩余的氧氣加溫后進入貯箱增壓。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于：所述的流量控制單元的設計步驟如下：

第一步，根據火箭飛行中貯箱增壓壓力的需求，計算出需求的增壓氦氣流量和溫度狀態；

第二步，根據計算所需的增壓惰性氣體流量及溫度狀態與惰性氣體初始存儲狀態的差異，計算惰性氣體所需的加熱量；

第三步，根據計算獲得的加熱量，對比氫氧催化反應的放熱量，計算獲得氫氣氧氣的供氣量；

第四步，根據計算的惰性氣體、氫氣、氧氣供氣量，確定惰性氣體、氫氣的混合比例，根據結構設計需求選擇惰性氣體氫氣混合氣、氧氣各自的存儲壓力；

第五步，根據惰性氣體氫氣、氧氣的存儲壓力及流量需求，確定滿足上述流量控制的流量控制單元。

3.根據權利要求1所述的系統，其特征在于：氦氫氣瓶(1)浸泡在液氧推進劑中，氧氣瓶(2)常溫存儲。

4.根據權利要求2所述的系統，其特征在于：所述的流量控制單元包括過濾器、電磁閥、孔板、壓力傳感器、控制單元；

電磁閥和孔板串聯構成一個供氣通路，混合氣體以及氧氣供氣通路的數量及孔板大小根據混合氣體、氧氣的存儲壓力及流量需求以及增壓壓力帶的控制精度確定；多個供氣通路并聯構成混合氣體或氧氣的供氣通路；供氣通路的上游通過過濾器連接相應的氣瓶，下游進入催化床；壓力傳感器測量貯箱內的氣枕壓力，控制單元根據氣枕壓力控制每個供氣通路電磁閥的開啟或關閉，使進入催化床的氣體流量、壓力滿足要求。

5.根據權利要求1所述的系統，其特征在于：催化床安裝在貯箱內部位于液面之上。

6.根據權利要求1或5所述的系統，其特征在于：所述的催化床內采用鍍銀球形催化劑顆粒填充。

7.根據權利要求6所述的系統，其特征在于：催化劑顆粒采用中空陶瓷球。