[發明專利]一種液體火箭發動機及其推力控制方法、裝置和運載火箭

在審

• 申請號: 202010559487.2
• 申請日: 2020-06-18
• 公開（公告）號: CN111692014A
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 黃仕啟;馬海寧;付軍鋒;周偉;盧明;劉洋;金富貴;李旭升;季鳳來;隗合成
• 申請（專利權）人: 安徽九州云箭航天技術有限公司
• 主分類號: F02K9/46
• 分類號: F02K9/46;F02K9/56;F02K9/58
• 代理公司: 北京信遠達知識產權代理有限公司 11304
• 代理人: 趙興華

1.一種推力控制方法，應用于液體火箭發動機，所述液體火箭發動機設置有渦輪泵、燃氣發生器和推力室，所述渦輪泵包括連接在一起的第一泵、第二泵和渦輪，所述第一泵的出口通過第一管路與所述推力室連通，所述第一管路還通過第一支路與所述燃氣發生器連通，所述第一支路上設置有推力調節閥，所述第二泵的出口通過第二管路與所述推力室連通，所述第二管路還通過第二支路與所述燃氣發生器連通，所述燃氣發生器用于輸出推動所述渦輪的燃氣，其特征在于，所述推力控制方法包括步驟：

獲取所述液體火箭發動機的當前壓力；

根據所述當前壓力和當前所需的目標壓力進行計算，得到開度調節參數；

根據所述開度調節參數對所述推力調節閥的開度進行調節，以使所述推力調節閥的開度達到目標開度。

2.如權利要求1所述的推力控制方法，其特征在于，所述根據所述當前推力和當前所需的目標推力進行計算，包括步驟：

計算所述當前推力與所述目標推力的壓力偏差；

對所述壓力偏差進行PID計算，得到所述目標開度；

基于所述推力調節閥的當前開度和所述目標開度進行計算，得到所述開度調節參數。

3.如權利要求1所述的推力控制方法，其特征在于，所述第一泵為氧化劑泵或者燃料泵，其中：

所述氧化劑泵用于在所述渦輪的推動下將氧化劑分別泵入所述推力室和所述燃氣發生器；

所述燃料泵用于將在所述渦輪的推動下將燃料分別泵入所述推力室和所述燃氣發生器。

4.如權利要求1～3任一項所述的推力控制方法，其特征在于，還包括步驟：

當所述目標壓力與所述當前壓力之間的差值小于預設控制精度時，停止對所述開度的調節。

5.一種推力控制裝置，應用于液體火箭發動機，所述液體火箭發動機設置有渦輪泵、燃氣發生器和推力室，所述渦輪泵包括連接在一起的第一泵、第二泵和渦輪，所述第一泵的出口通過第一管路與所述推力室連通，所述第一管路還通過第一支路與所述燃氣發生器連通，所述第一支路上設置有推力調節閥，所述第二泵的出口通過第二管路與所述推力室連通，所述第二管路還通過第二支路與所述燃氣發生器連通，所述燃氣發生器用于輸出推動所述渦輪的燃氣，其特征在于，所述推力控制裝置包括：

壓力獲取模塊，用于獲取所述液體火箭發動機的當前壓力；

參數計算模塊，用于根據所述當前壓力和當前所需的目標壓力進行計算，得到開度調節參數；

控制執行模塊，用于根據所述開度調節參數對所述推力調節閥的開度進行調節，以使所述推力調節閥的開度達到目標開度。

6.如權利要求5所述的推力控制裝置，其特征在于，所述參數計算模塊包括：

第一計算單元，用于計算所述當前推力與所述目標推力的壓力偏差；

第二計算單元，用于對所述壓力偏差進行PID計算，得到所述目標開度；

第三計算單元，用于基于所述推力調節閥的當前開度和所述目標開度進行計算，得到所述開度調節參數。

7.如權利要求5所述的推力控制裝置，其特征在于，所述第一泵為氧化劑泵或者燃料泵，其中：

所述氧化劑泵用于在所述渦輪的推動下將氧化劑分別泵入所述推力室和所述燃氣發生器；

所述燃料泵用于將在所述渦輪的推動下將燃料分別泵入所述推力室和所述燃氣發生器。

8.如權利要求5～7任一項所述的推力控制裝置，其特征在于，還包括：

精度控制模塊，用于當所述目標推力與所述當前推力之間的差值小于預設控制精度時，停止對所述開度的調節。