[發明專利]一種火箭發動機多次點火起動裝置及具有其的火箭發動機

有效

• 申請號: 202110059468.8
• 申請日: 2021-01-18
• 公開（公告）號: CN112377331B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 于新宇;彭小波;張璽;葉漢玉;張志浩
• 申請（專利權）人: 北京星際榮耀空間科技股份有限公司;北京星際榮耀科技有限責任公司
• 主分類號: F02K9/95
• 分類號: F02K9/95;F02K9/94;F02K9/46;F02K9/58
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 鄭越

本發明涉及航天推進技術領域，具體涉及一種火箭發動機多次點火起動裝置及具有其的火箭發動機。一種火箭發動機多次點火起動裝置，包括：推力室，具有第一進口和第一出口;發生器，具有第二進口和第二出口;渦輪泵組件，與所述發生器的第二出口連通，具有燃料進口、氧化劑進口、燃料出口和氧化劑出口，所述燃料出口和所述氧化劑出口均同時與所述第一進口和第二進口連通；燃料罐和氧化劑罐，出口均同時與所述第一進口和第二進口連通，所述燃料罐還通過第一管路與所述推力室的第一出口連通，以將所述推力室中氣化后的燃料充入所述燃料罐中。本發明提供了一種重量較輕，結構簡單，可靠性較高的火箭發動機多次點火起動裝置及具有其的火箭發動機。

技術領域

本發明涉及航天推進技術領域，具體涉及一種火箭發動機多次點火起動裝置及具有其的火箭發動機。

背景技術

泵壓式火箭發動機在達到穩定工作狀態前需要起動渦輪泵，使渦輪泵轉動，一般工作次數少（1-2次）的火箭采用火藥產生燃氣或者高壓氣體吹動渦輪，使渦輪泵開始轉動并達到一定轉速，其后渦輪泵可以為自身供應能源實現穩定工作。這種方式每次起動需要耗費一個起動火藥或者消耗一個氣瓶內的高壓氣體，由于安裝的數量限制，起動次數受到限制。另外對于非自燃推進劑而言，發動機的推力室和燃氣發生器等燃燒裝置需要點火裝置點燃兩種推進劑才能工作，一般采用火藥點火器或者火炬點火器，但是與上述起動類似，每次點火需要消耗一個火藥點火器，火炬點火器的點火次數也受到點火燃料容器容量的限制。上述泵壓式火箭發動機均無法實現多次重復起動，這對于以前一次使用運載火箭而言不是問題，但是對于未來重復使用運載火箭而言，使用火藥起動必須設置多個火藥起動器，結構復雜；使用氣瓶起動方式，由于氣瓶壓力下降或者每次充氣工況不一致，造成起動狀態有差別，可能造成起動問題。

為此，現有技術中采用兩個泵體分別與渦輪泵的氧化劑出口和燃料出口連通，以將渦輪泵輸出的氧化劑和燃料均輸送至燃氣發生器中，以實現火箭發動機的多次重復起動。但是上述裝置由于兩個泵體的設置，不僅增加了整個裝置的重量，還使得整個裝置的結構復雜，可靠性較低。

發明內容

因此，本發明要解決的技術問題在于克服現有技術中的火箭發動機多次點火起動裝置重量較大，結構復雜，可靠性較低的缺陷，從而提供一種重量較輕，結構簡單，可靠性較高的火箭發動機多次點火起動裝置及具有其的火箭發動機。

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種火箭發動機多次點火起動裝置，包括：

推力室，具有第一進口和第一出口;

發生器，具有第二進口和第二出口;

渦輪泵組件，與所述發生器的第二出口連通，具有燃料進口、氧化劑進口、燃料出口和氧化劑出口，所述燃料出口和所述氧化劑出口均同時與所述第一進口和第二進口連通；

燃料罐和氧化劑罐，出口均同時與所述第一進口和第二進口連通，所述燃料罐還通過第一管路與所述推力室的第一出口連通，以將所述推力室中氣化后的燃料充入所述燃料罐中。

可選地，所述第一管路上設有第一閥門。

可選地，所述渦輪泵組件包括同軸設置的渦輪、燃料泵和氧化劑泵，所述氧化劑泵分別與所述氧化劑進口和氧化劑出口相連，且所述氧化劑出口通過第二管路與所述氧化劑罐的進口連通，所述第二管路上設有換熱器，以將所述氧化劑泵輸出的氧化劑加熱氣化后充入所述氧化劑罐中。

可選地，所述第二管路上設有第二閥門。

可選地，所述氧化劑出口還通過第三管路和第四管路分別與所述推力室的第一進口以及所述發生器的第二進口連通，所述第三管路和第四管路上分別設有第三閥門和第四閥門。

可選地，所述燃料泵分別與所述燃料進口和燃料出口相連，且所述燃料出口分別通過第五管路和第六管路與所述推力室的第一進口以及所述發生器的第二進口連通，所述第五管路和第六管路上分別設有第五閥門和第六閥門。