[發明專利]一種開式循環液氧煤油發動機系統的試車方法

有效

• 申請號: 202010300979.X
• 申請日: 2020-04-16
• 公開（公告）號: CN111502865B
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 劉上;韓紅偉;馮耀輝;童飛;王藝杰;蒲光榮;秦新華
• 申請（專利權）人: 西安航天動力研究所
• 主分類號: F02K9/96
• 分類號: F02K9/96;F02K9/46;F02K9/95;F02K9/60
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 唐沛

1.一種開式循環液氧煤油發動機系統的試車方法，其特征在于：具體執行步驟如下：

步驟1：搭建發動機系統；

發動機系統包括推力室(01)、同軸式渦輪泵組件、氧化劑輸出主管路(02)、煤油輸出主管路(03)、燃氣發生器(04)、煙火點火器(05)、火藥起動器(06)、氧化劑輸出副管路(07)、煤油輸出副管路(08)以及氮氣吹除閥(09)；

同軸式渦輪泵組件包括同軸設置的渦輪(010)、煤油泵(011)、氧化劑泵(012)；

氧化劑泵(012)的入口與外部氧化劑供應源連通，氧化劑泵(012)的出口通過氧化劑輸出主管路(02)與推力室(01)連通，且氧化劑輸出主管路(02)上安裝氧化劑主閥(013)；

煤油泵(011)的入口與外部煤油供應源連通，煤油泵(011)的出口通過煤油輸出主管路(03)與推力室(01)連通，且煤油輸出主管路(03)上安裝煤油主閥(014)；

渦輪(010)上設有火藥起動器(06)；渦輪(010)通過管道與所述燃氣發生器(04)連通，且渦輪(010)上設有排氣管，燃氣發生器(04)的頭部安裝煙火點火器(05)；燃氣發生器中氧化劑和煤油的混合比在0.35～0.45的范圍內；

氧化劑輸出副管路(07)的一端與所述氧化劑輸出主管路(02)連通，另一端與燃氣發生器(04)連通，氧化劑輸出副管路(07)上安裝氧化劑副閥(015)；

煤油輸出副管路(08)的一端與所述煤油輸出主管路(03)連通，另一端與燃氣發生器(04)連通，煤油輸出副管路(08)上安裝煤油副閥(016)；

氮氣吹除閥(09)在煤油輸出主管路(03)和煤油輸出副管路(08)上各安裝一個，或者在氧化劑輸出主管路(02)和氧化劑輸出副管路(07)上各安裝一個，或者在煤油輸出主管路(03)、煤油輸出副管路(08)、氧化劑輸出主管路(02)和氧化劑輸出副管路上均各安裝一個，用于對系統進行吹除；

氧化劑主閥(013)、煤油主閥(014)、氧化劑副閥(015)、煤油副閥(016)均采用氣動閥門；

步驟2：第一次推力室擠壓點火試車；

步驟2.1：關閉氧化劑副閥(015)、煤油副閥(016)，完全開啟煤油主閥(014)，使煤油自然流入推力室內；

步驟2.2：部分開啟氧化劑主閥(013)，使氧化劑自然流入推力室(01)內；

步驟2.3：推力室(01)內點火裝置通電，推力室(01)的擠壓點火試車完成；

步驟3：第二次主系統試車；

再次執行步驟2，當推力室(01)擠壓點火后，火藥起動器(06)通電，火藥起動器(06)產生燃氣驅動渦輪(010)起旋至1000～3000r/min的轉速，渦輪(010)的泵后推進劑壓力升高，將氧化劑主閥(013)完全打開，推力室(01)室壓增大，此過程中氧化劑副閥(015)和煤油副閥(016) 繼續保持關閉；

步驟4：第三次全系統試車；

再次執行步驟2和3，在渦輪(010)起旋且氧化劑主閥(013)完全打開之后，氧化劑副閥(105)和煤油副閥(016)先、后打開，燃氣發生器(04)的煙火點火器(05)通電，燃氣發生器(04)點火工作，產生高溫燃氣，接力火藥起動器(06)，驅動渦輪(010)爬升至穩態工況，至此發動機系統試車起動過程完成。

2.根據權利要求1所述的一種開式循環液氧煤油發動機系統的試車方法，其特征在于：每次試車前、后均需開啟氮氣吹除閥對發動機系統進行吹除處理。

3.根據權利要求2所述的開式循環液氧煤油發動機系統的試車方法，其特征在于：所述氧化劑輸出副管路(07)和煤油輸出副管路(08)上均安裝有用于控制流量的汽蝕管(017)。

4.根據權利要求3所述的開式循環液氧煤油發動機系統的試車方法，其特征在于：所述煤油輸出主管路(03)和煤油輸出副管路(08)上安裝有節流圈(018)。