[發明專利]一種氣體噴射膨脹作動系統及控制方法

有效

• 申請號: 202010729250.4
• 申請日: 2020-07-27
• 公開（公告）號: CN111927559B
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 劉琦;劉相新;張濤華;李陽;林漳;李曜;蔡葉平
• 申請（專利權）人: 北京航天發射技術研究所
• 主分類號: F01B29/08
• 分類號: F01B29/08;F17D1/04;F17D3/01
• 代理公司: 北京天方智力知識產權代理事務所(普通合伙) 11719
• 代理人: 張廷利

1.一種氣體噴射膨脹作動系統，其特征在于，包括增壓器(1)、增壓控制閥(2)、第一儲罐(3)、第二儲罐(4)、第三儲罐(5)、反應器(6)和導向筒(7)，所述增壓控制閥(2)與增壓器(1)連接，所述第一儲罐(3)、第二儲罐(4)和第三儲罐(5)的增壓口分別通過管路與增壓控制閥(2)連接，第一儲罐(3)、第二儲罐(4)和第三儲罐(5)的出液口以及導向筒(7)分別通過管路與反應器(6)連接，第一儲罐(3)與反應器(6)之間的管路上設有第一壓力閥(31)，第二儲罐(4)與反應器(6)之間的管路上設有第二壓力閥(41)，第三儲罐(5)與反應器(6)之間的管路上設有第三壓力閥(51)，導向筒(7)與反應器(6)之間的管路上設有作動壓力閥(71)，導向筒(7)中設有配重(8)，導向筒(7)連接反應器(6)的側壁與配重(8)之間形成作動壓力腔(72)；所述增壓器(1)和增壓控制閥(2)用于控制第一儲罐(3)、第二儲罐(4)和第三儲罐(5)的增壓，第一儲罐(3)中設有作動介質，第二儲罐(4)中設有燃料A，第三儲罐(5)中設有燃料B。

2.根據權利要求1所述的氣體噴射膨脹作動系統，其特征在于，所述第二儲罐(4)與增壓控制閥(2)之間的管路上設有第一減壓閥(42)，所述第三儲罐(5)與增壓控制閥(2)之間的管路上設有第二減壓閥(52)。

3.根據權利要求2所述的氣體噴射膨脹作動系統，其特征在于，所述增壓器(1)和增壓控制閥(2)用于將增壓介質通過各自對應的管路分別輸送到第一儲罐(3)、第二儲罐(4)和第三儲罐(5)。

4.根據權利要求3所述的氣體噴射膨脹作動系統，其特征在于，所述第一儲罐(3)設有兩個以上，所述作動介質為二氧化碳或氮。

5.根據權利要求3所述的氣體噴射膨脹作動系統，其特征在于，所述增壓介質為壓縮空氣、壓縮氮氣或壓縮氦氣。

6.根據權利要求3所述的氣體噴射膨脹作動系統，其特征在于，所述燃料A為亞硝酸鈉，所述燃料B為氯化銨。

7.根據權利要求3所述的氣體噴射膨脹作動系統，其特征在于，所述第一壓力閥(31)、第二壓力閥(41)和第三壓力閥(51)為調節閥、減壓閥或穩壓閥。

8.根據權利要求3所述的氣體噴射膨脹作動系統，其特征在于，所述作動壓力閥(71)為調節閥、減壓閥或穩壓閥。

9.根據權利要求3所述的氣體噴射膨脹作動系統，其特征在于，所述第一減壓閥(42)和第二減壓閥(52)為活塞式減壓閥或先導式減壓閥。

10.一種權利要求3所述氣體噴射膨脹作動系統的控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

一、啟動增壓器(1)，并打開增壓控制閥(2)，增壓介質通過各自對應的管路分別進入第一儲罐(3)、第二儲罐(4)和第三儲罐(5)；

二、當第一儲罐(3)的壓力升高到P1時，第一壓力閥(31)打開，作動介質通過第一壓力閥(31)進入反應器(6)；

三、當第二儲罐(4)和第三儲罐(5)的壓力升高到P2時，第二壓力閥(41)和第三壓力閥(51)打開，燃料A通過第二壓力閥(41)進入反應器(6)，燃料B通過第三壓力閥(51)進入反應器(6)；

四、燃料A和燃料B在反應器(6)中發生燃燒反應并釋放熱量，反應器(6)中的作動介質吸收熱量后發生相變并產生高壓氣體；

五、當反應器(6)的壓力升高到P3時，作動壓力閥(71)打開，高壓氣體通過作動壓力閥(71)進入作動壓力腔(72)并推動配重(8)運動；

其中，P1為第一壓力閥31的開啟壓力設定值，P2為第二壓力閥41和第三壓力閥51的開啟壓力設定值，P3為作動壓力閥71的開啟壓力設定值。