[發明專利]一種具有多閥門的固體姿軌控發動機及其點火建壓方法

有效

• 申請號: 202011050978.0
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN112282966B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 裴晨曦;潘科瑋;蔡迪;陳曉龍;牛祿;周偉華;段鑫;陳偉康;高桂雲
• 申請（專利權）人: 上海新力動力設備研究所
• 主分類號: F02K9/26
• 分類號: F02K9/26;F02K9/08;F02K9/30
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 胡健男

本發明提供了一種具有多閥門的固體姿軌控發動機及其點火建壓方法，該發動機包括固體燃燒室、點火裝置、閥門組和控制器，點火裝置是固體燃燒室工作的激發源，固體燃燒室產生的燃氣是閥門組的工作介質，控制器接收上位機指令控制閥門組，閥門組是燃氣的排氣位置，閥門可以控制燃氣流量。其點火建壓包括以下步驟：上位機運算發出固體姿軌控發動機工作信號，控制器接受上位機輸入信號，控制器輸出閥門組全部關閉指令，閥門組全部關閉，控制器輸出點火指令，點火裝置點火，固體燃燒室建壓燃燒，控制器接收上位機信號輸出閥門組作動指令，閥門組按照上位機要求輸出推力。

技術領域

本發明涉及一種具有多閥門的固體姿軌控發動機及其點火建壓方法，屬于姿軌控發動機設計領域。

背景技術

隨著上游客戶的需求多樣化，固體姿軌控發動機功能也隨之逐漸復雜，同時執行組件燃氣閥門數量也逐漸增加，并需要完成多樣工作需求。點火作為發動機工作的起點，其可靠性是固體姿軌控發動機可以完成相應工作的有效保障。

目前，具有多閥門的固體姿軌控發動機包含多個排氣噴管，在點火過程中存在諸多問題，包括：

1、小自由容積點火藥量難以設計。固體姿軌控發動機體積空間要求相對較局促，點火自由容積較小，根據常規的經驗公式計算得到點火藥量，容易造成初始燃燒室壓強峰偏高，造成發動機設計冗余增加。

2、閥門噴管堵蓋打開壓力散度大。燃氣閥門結構偏小，噴管堵蓋設計結構較小，堵蓋粘接膠量多少與厚度難以掌控，造成堵蓋扯離力變化區間較大，進而導致噴管堵蓋打開壓力散度較大，影響燃燒室建壓可靠性。

3、閥門噴管推力初始輸出同步性差。采用常規粘接堵蓋建壓方式的固體姿軌控發動機，各路閥門堵蓋打開時間差異在3-5ms，而固體姿軌控發動機響應時間一些指標要求需達到6ms，在發動機啟動瞬間同步性誤差超50％，初始擾動較大，對上游產品的可靠控制提出了一定挑戰。

發明內容

本發明解決的問題：克服現有技術不足，提供一種具有多閥門的固體姿軌控發動機及其點火建壓方法，可以為固體姿軌控發動機提供可靠點火的措施。

本發明解決的技術方案是：一種具有多閥門的固體姿軌控發動機，包括：固體燃燒室(1)、點火裝置(2)、閥門組(3)和控制器(4)；

控制器(4)能夠接收上位機指令；

控制器(4)能夠控制點火裝置(2)和閥門組(3)工作；

點火裝置(2)是固體燃燒室(1)工作的激發源；

在點火裝置(2)工作后產生初始熱沖量，點燃固體燃燒室(1)，固體燃燒室(1)產生的燃氣送至閥門組(3)；

閥門組(3)是燃氣外排放的位置，且能夠控制向外排放的燃氣流量。

優選的，所述的固體姿軌控發動機的點火自由容積為小自由容積。

優選的，所述的閥門組(3)的每個閥門都設有噴管，且噴管上皆粘接有堵蓋，堵蓋在閥門打開時受壓和燃氣燒蝕而破壞，形成燃氣通道。

優選的，所述的固體燃燒室產生的燃氣是閥門組(3)內的工作介質，包含固相顆粒物。

優選的，上位機指令，包括：固體姿軌控發動機工作指令、閥門組(3)作動指令。

優選的，固體燃燒室(1)內設有裝藥。

優選的，控制器(4)接收到上位機發出的固體姿軌控發動機工作指令，則控制器(4)輸出閥門組(3)全部關閉指令，閥門組(3)全部關閉，同時控制器(4)輸出點火指令，在點火指令控制下，點火裝置(2)點火，

點火裝置(2)點火后，點火裝置(2)火焰達到固體燃燒室(1)裝藥表面；則固體燃燒室裝藥被點燃，固體燃燒室開始建壓燃燒。