[發(fā)明專利]一種火箭發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火劑貯存供應(yīng)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011119658.6
• 申請(qǐng)日: 2020-10-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112211750B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-12-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈涌斌;田偉楓;康永來(lái);朱正輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京天兵科技有限公司
• 主分類號(hào): F02K9/44
• 分類號(hào): F02K9/44;F02K9/50;F02K9/60
• 代理公司: 北京中創(chuàng)云知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11837
• 代理人: 徐輝

本發(fā)明涉及一種火箭發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火劑貯存供應(yīng)裝置，主要包括殼體組件、金屬膜盒組件、氣路隔離組件以及液路隔離組件。點(diǎn)火劑為強(qiáng)化學(xué)活性物質(zhì)，貯存和使用要求氧、水隔絕環(huán)境，本發(fā)明采用金屬殼體、金屬膜盒、氣路和液路隔離膜片實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火劑液體的密封貯存；點(diǎn)火劑供應(yīng)過(guò)程中，金屬膜盒作為管理元件保證了完全的氣液隔離，金屬膜盒可多次重復(fù)使用；氣路和液路隔離膜片采用冗余密封接頭與模塊殼體連接，既能可靠密封連接，也能方便更換；加排閥用于點(diǎn)火劑液體的加注和正壓惰性氣體封裝，壓力傳感器用于監(jiān)測(cè)模塊內(nèi)氣腔壓力，保證正壓安全貯存環(huán)境。通過(guò)上述特點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)點(diǎn)火劑液體的安全可靠貯存，具備多次供應(yīng)、可重復(fù)使用特性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種火箭發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火劑貯存供應(yīng)裝置。

背景技術(shù)

對(duì)于液氧和烴類推進(jìn)劑組合的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，由于其推進(jìn)劑組合無(wú)法自燃，需要專門的點(diǎn)火系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火起動(dòng)。采用自燃點(diǎn)火劑進(jìn)行點(diǎn)火起動(dòng)，已被廣泛證明是一種可靠、簡(jiǎn)潔和高效的點(diǎn)火方案。其主要工作原理為：將預(yù)先裝填點(diǎn)火劑的特制容器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)燃料管路系統(tǒng)中，由增壓氣體擠壓點(diǎn)火劑噴射進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室，點(diǎn)火劑與液氧發(fā)生自燃反應(yīng)，然后組織燃料噴入摻混燃燒，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火。點(diǎn)火劑的貯存和供應(yīng)模塊是點(diǎn)火系統(tǒng)的重要組成部分。

目前常用的點(diǎn)火劑為三乙基硼和三乙基鋁的混合物。該種點(diǎn)火劑具有很強(qiáng)的化學(xué)活性，與氧、水等物質(zhì)接觸會(huì)發(fā)生劇烈燃燒反應(yīng)，操作、貯存和使用過(guò)程中，必須保證絕氧、絕水份環(huán)境。

目前火箭發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)中使用的點(diǎn)火劑貯存供應(yīng)裝置均為點(diǎn)火導(dǎo)管。點(diǎn)火導(dǎo)管安裝在燃料管路系統(tǒng)中，容量為一次點(diǎn)火使用劑量；隔離密封裝置為焊接結(jié)構(gòu)，使用后無(wú)法更換。上述特點(diǎn)，決定了點(diǎn)火導(dǎo)管只能用于一次起動(dòng)工作的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)；同時(shí)，點(diǎn)火導(dǎo)管無(wú)法實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火劑和增壓氣體的氣液隔離，無(wú)法實(shí)現(xiàn)復(fù)雜過(guò)載條件下的液體供應(yīng)管理。對(duì)于多次起動(dòng)、回收后重復(fù)使用的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)使用需求，需研制一種可供多次點(diǎn)火、可重復(fù)使用的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火劑貯存和供應(yīng)系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在問(wèn)題，本發(fā)明提供一種火箭發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火劑貯存供應(yīng)裝置，滿足多次點(diǎn)火、可重復(fù)使用液體火箭的點(diǎn)火需求，具備集成度高、可靠性高、工藝實(shí)現(xiàn)性強(qiáng)的特點(diǎn)。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種火箭發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火劑貯存供應(yīng)裝置，其特征在于，包括殼體組件、金屬膜盒組件、氣路隔離組件、液路隔離組件、氣路加注閥、液路加注閥、過(guò)濾器、氣路冗余密封接頭和液路冗余密封接頭；

殼體組件內(nèi)部由金屬膜盒組件分隔為增壓氣腔和點(diǎn)火劑液腔；

點(diǎn)火劑通過(guò)液路加注閥預(yù)先充裝在點(diǎn)火劑液腔中，增壓氣體壓力作用在所述氣路隔離組件上，壓力達(dá)到一定值時(shí)氣路隔離組件主動(dòng)打開(kāi)，增壓氣體進(jìn)入增壓氣腔，氣體壓力推動(dòng)金屬膜盒組件沿軸向壓縮變形；金屬膜盒組件擠壓點(diǎn)火劑液體使其壓力升高直至液路隔離組件在壓力作用下主動(dòng)打開(kāi)，點(diǎn)火劑液體通過(guò)過(guò)濾器和液路冗余密封接頭向下游供應(yīng)。

進(jìn)一步地，所述金屬膜盒組件包括金屬膜盒、膜盒頂蓋、導(dǎo)向環(huán)與膜盒底座；

所述金屬膜盒組件通過(guò)膜盒底座與殼體組件焊接連接；

所述金屬膜盒與導(dǎo)向環(huán)焊接連接，導(dǎo)向環(huán)與膜盒頂蓋焊接連接，金屬膜盒與膜盒底座焊接連接；

所述金屬膜盒、膜盒頂蓋、導(dǎo)向環(huán)構(gòu)成了物理隔離，用于隔離增壓氣體和點(diǎn)火劑液體；

所述金屬膜盒能夠在壓力作用下沿軸向伸縮變形；

所屬導(dǎo)向環(huán)在金屬膜盒沿軸向伸縮變形時(shí)起到軸向支撐作用，防止金屬膜盒與殼體柱段發(fā)生刮碰。

進(jìn)一步地，所述金屬膜盒為焊接膜盒，所述金屬膜盒側(cè)壁為波紋結(jié)構(gòu)，所述波紋結(jié)構(gòu)的外徑與外部殼體組件的內(nèi)徑尺寸匹配。