[發(fā)明專利]一種液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)自生增壓系統(tǒng)及增壓方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011119669.4
• 申請(qǐng)日: 2020-10-19
• 公開（公告）號(hào): CN112196695A
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 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;F02K9/60;F02K9/58
• 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

1.一種液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)自生增壓系統(tǒng)，其特征在于，包括貯箱(1)、推力室(4)、加熱帶(6)、增壓緩沖罐(9)；

所述貯箱(1)儲(chǔ)存液體推進(jìn)劑；所述推力室(4)上設(shè)置加熱帶(6)；

所述貯箱(1)增壓輸出液體推進(jìn)劑，分為兩路，一路進(jìn)入推力室進(jìn)行參與燃燒，一路進(jìn)入所述加熱帶(6)中加熱到一定溫度和壓力后進(jìn)入所述增壓緩沖罐(9)；所述增壓緩沖罐(9)內(nèi)的氣體經(jīng)調(diào)整至所需增壓壓力后進(jìn)入所述貯箱(1)進(jìn)行增壓。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)自生增壓系統(tǒng)，其特征在于，所述增壓緩沖罐(9)工作前預(yù)先充入一定壓力的惰性氣體，用于啟動(dòng)時(shí)對(duì)所述貯箱(1)增壓。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)自生增壓系統(tǒng)，其特征在于，所述增壓緩沖罐(9)設(shè)置保溫加熱器(10)，加熱內(nèi)部蒸汽，在待機(jī)階段維持增壓緩沖罐(9)中的壓力。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)自生增壓系統(tǒng)，其特征在于，還包括液路隔離閥(2)、主控制閥(3)、加熱帶前控制閥(5)、加熱帶后控制閥(7)和單向閥(8)，所述液體推進(jìn)劑在液路隔離閥(2)后分為兩路，一路在主控制閥(3)的控制下進(jìn)入推力室進(jìn)行參與燃燒，另一路經(jīng)環(huán)帶前控制閥(5)進(jìn)入所述加熱帶(6)中加熱到一定溫度和壓力后經(jīng)加熱帶后控制閥(7)和單向閥(8)后進(jìn)入所述增壓緩沖罐(9)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)自生增壓系統(tǒng)，其特征在于，經(jīng)過(guò)液路隔離閥(2)后的流路分配后，進(jìn)入所述加熱帶(6)的推進(jìn)劑流量為推進(jìn)劑總流量的1/10～1/5。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)自生增壓系統(tǒng)，其特征在于，加熱帶(6)中的壓力為所述液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)自生增壓系統(tǒng)額定增壓壓力Ps的1倍～10倍，并不低于出口溫度條件下的液體推進(jìn)劑飽和蒸汽壓；出口溫度在300K～500K之間。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)自生增壓系統(tǒng)，其特征在于，通過(guò)控制時(shí)序控制加熱帶前控制閥(5)和加熱帶后控制閥(7)，控制時(shí)序滿足：每個(gè)控制周期內(nèi)首先打開加熱帶前控制閥(5)、關(guān)閉加熱帶后控制閥(7)一定時(shí)間使定量的推進(jìn)劑進(jìn)入加熱帶(6)；同時(shí)關(guān)閉加熱帶前控制閥(5)和加熱帶后控制閥(7)一定時(shí)間，使液體推進(jìn)劑在加熱帶中吸熱、氣化、膨脹至需求溫度和壓力；關(guān)閉加熱帶前控制閥(5)、打開加熱帶后控制閥(7)一定時(shí)間，使高壓熱氣進(jìn)入緩沖罐。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)自生增壓系統(tǒng)，其特征在于，還包括充氣閥(11)、減壓閥(12)、安全閥(13)和氣路隔離閥(14)；

所述充氣閥(11)用于將所述增壓緩沖罐(9)內(nèi)的氣體向外輸送；所述減壓閥(12)用于降低所述增壓緩沖罐(9)輸送的氣體的壓力至設(shè)定壓力值；所述的安全閥(13)避免所述增壓緩沖罐(9)輸送的氣體超壓；所述的氣路隔離閥(14)用于控制所述增壓緩沖罐(9)輸送的氣體進(jìn)入所述貯箱(1)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)自生增壓系統(tǒng)，其特征在于，所述的加熱帶(6)與推力室集成設(shè)置，為單獨(dú)的加熱帶或推力室冷卻夾套的一部分。

10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)自生增壓系統(tǒng)，其特征在于，所述液體推進(jìn)劑，高于沸點(diǎn)20～50K的溫度時(shí)，飽和蒸汽壓高于1MPa。