[發明專利]一種富氧補燃發動機推力室直連熱試系統及熱試方法

有效

• 申請號: 202010850805.0
• 申請日: 2020-08-21
• 公開（公告）號: CN111963337B
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發明（設計）人: 李春紅;高玉閃;邢理想;武曉欣;趙劍;張相盟;陳文
• 申請（專利權）人: 西安航天動力研究所
• 主分類號: F02K9/50
• 分類號: F02K9/50;F02K9/62;F02K9/58;F02K9/96;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: 屠沛

本發明提供一種富氧補燃發動機推力室直連熱試系統及熱試方法，以解決現有條件下大范圍變工況富氧補燃發動機推力室無法單獨考核的問題。熱試系統包括用于向待考核推力室提供熱試條件的燃氣發生器、渦輪壓比模擬裝置、燃料供應單元以及氧化劑供應單元；燃氣發生器通過渦輪壓比模擬裝置與待考核發動機推力室相連；燃料供給單元包括燃料貯箱以及三路燃料供應管路；三路燃料供應管路分別為發生器燃料路、推力室點火路和推力室燃料主路；氧化劑供應單元包括氧化劑貯箱以及發生器氧化劑供應路；氧化劑供應單元包括氧化劑貯箱以及發生器氧化劑供應路。

技術領域

本發明屬于發動機熱試技術領域，具體涉及一種富氧補燃發動機推力室直連熱試系統及熱試方法。

背景技術

隨著大范圍變工況(1.6MPa～8MPa)富氧補燃發動機技術需求越來越迫切，對于該類發動機的考核裝置也應跟緊步伐，為發動機的性能考核提供硬件支持。

然而，針對大范圍變工況富氧補燃發動機的推力室無法單獨考核問題，目前通常采用整機熱試車的方式(即就是將推力室連接至發動機上，通過渦輪泵組件對進入燃氣發生器中的流體進行加壓)來考核推力室，這種方式中渦輪泵組件結構復雜、成本較高、同時存在風險大、周期長等缺陷，如此以來，不利于技術進一步發展。

發明內容

本發明提供一種富氧補燃發動機推力室直連熱試系統及熱試方法，以解決現有條件下大范圍變工況富氧補燃發動機推力室無法單獨考核的問題。

為實現上述目的，本發明所提供的技術解決方案是：

一種富氧補燃發動機推力室直連熱試系統，其特殊之處在于；包括用于向待考核推力室提供熱試條件的燃氣發生器、渦輪壓比模擬裝置、燃料供應單元以及氧化劑供應單元；

所述燃氣發生器通過渦輪壓比模擬裝置與待考核發動機推力室相連；

所述燃料供給單元包括燃料貯箱以及三路燃料供應管路；所述三路燃料供應管路分別為發生器燃料路、推力室點火路和推力室燃料主路；

所述氧化劑供應單元包括氧化劑貯箱以及發生器氧化劑供應路；

所述發生器燃料路上沿供應方向依次設置有第一控制閥、第一點火導管、燃料閥和第一吹除閥；

所述推力室點火路上沿燃料供應方向依次設置有第二控制閥、第二點火導管以及單向閥(單向閥防止燃氣回流)；

所述推力室燃料主路上沿燃料供應方向依次設置有燃料主閥和第二吹除閥；

所述發生器氧化劑供應路上沿氧化劑供應方向設置有氧閥。

第一點火導管和第二點火導管兩端均設置膜片，管內充填有點火劑，壓力較大時，可沖破膜片將點火劑擠出。熱試考核系統使用時，將第一吹除閥和第二吹除閥均與試驗臺的氮氣供應管路連接，承擔熱試考核系統的吹除工作。

燃料、點火劑和氧化劑進入燃料發生器點火燃燒后產生高溫高壓富氧燃氣，高溫高壓富氧燃氣經渦輪壓比模擬裝置減壓后進入推力室燃氣噴嘴，在推力室點火路的點火劑作用下，與推力室燃料主路供應的燃料點火燃燒，產生高溫燃氣，經噴管噴出后產生推力。

同時，本發明還提供了采用上述富氧補燃發動機推力室直連熱試系統的熱試方法，其特殊之處在于，包括以下步驟：

1)將組裝好的富氧補燃發動機推力室直連熱試系統安裝在試驗臺上，并將第一吹除閥和第二吹除閥與試驗臺的氮氣源連接；

2)打開第一吹除閥和第二吹除閥，對系統進行吹除；

3)打開氧化劑貯箱將氧化劑充填至發生器氧化劑供應路的氧閥前；

打開燃料貯箱和第一控制閥，將燃料分別充填至發生器燃料路的燃料閥前、推力室點火路的第二控制閥前、以及推力室燃料主路的燃料主閥前，并將第一點火導管中的點火劑擠壓至燃料閥前；