[發明專利]一種新型液體火箭發動機多機系統

在審

• 申請號: 202110284839.2
• 申請日: 2021-03-17
• 公開（公告）號: CN112901373A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 唐虎
• 申請（專利權）人: 唐虎
• 主分類號: F02K9/42
• 分類號: F02K9/42;F02K9/46
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種新型液體火箭發動機多機系統，包括：多臺液體火箭發動機、氧化劑泵后連通管路及燃料泵后連通管路，其中各臺液體火箭發動機狀態一致，各臺液體火箭發動機氧化劑泵、燃料泵及渦輪為串聯結構；該系統與現有的多臺液體火箭發動機并聯系統相比，具有各臺發動機推力室推力同步性非常一致的特點，這對大推力火箭有著重要意義。

技術領域

本發明屬于航天領域，特別是大推力火箭。

背景技術

為了提高火箭的運載能力，需要采用多臺火箭發動機一起工作，尤其是液體火箭發動機。現有的方案是多臺單獨的液體火箭發動機一起工作，由于各臺液體火箭發動機的性能散差不可避免，這必然會引起同一時刻不同方向發動機推力不一致，尤其是起動過程，而且還是不可預測，這不僅要求火箭箭體有很大的結構強度，還需要很大的伺服功率進行調整，這就限制了并聯發動機的數量，也就限制了火箭的推力。

發明內容

本發明目的就是要得到一種新型液體火箭發動機多機系統，最大程度減小各臺液體火箭發動機工作過程中的散差，推動大推力火箭進一步發展。

為解決上述問題，本發明提供了一種新型液體火箭發動機多機系統，包括：多臺液體火箭發動機（以下簡稱發動機）、氧化劑泵后連通管路及燃料泵后連通管路，其中各臺發動機狀態一致，每臺發動機的氧化劑泵、燃料泵及渦輪為串聯結構。

氧化劑由各臺發動機的氧化劑泵入口進入，即圖中標有Y及箭頭位置，充填至各臺發動機氧化劑主閥、氧化劑副閥前，并由氧化劑泵后連通管路連通。

燃料由各臺發動機的燃料泵入口進入，即圖中標有R及箭頭位置，充填至各臺發動機燃料主閥、燃料副閥前，并由燃料泵后連通管路連通。

進一步的，接到起動指令后，同時給各臺發動機上的起動器通電，起動器產生的燃氣吹動對應發動機上的渦輪旋轉，帶動串聯的氧化劑泵、燃料泵轉動。

進一步的，各臺發動機氧化劑泵出口壓力增加，由于氧化劑泵后連通管路的作用，各臺發動機氧化劑泵出口壓力保持一致。

進一步的，各臺發動機燃料泵出口壓力增加，由于燃料泵后連通管路的作用，各臺發動機燃料泵出口壓力保持一致。

進一步的，打開各臺發動機上燃料副閥，燃料在壓力作用下充填各臺發動機上的燃氣發生器燃料腔，充填滿后噴入各臺發動機上的燃氣發生器。

進一步的，打開各臺發動機上氧化劑副閥，氧化劑在壓力作用下充填各臺發動機上的燃氣發生器氧化劑腔，充填滿后噴入各臺發動機上的燃氣發生器。

進一步的，當氧化劑和燃料均噴入各臺發動機上的燃氣發生器后，如果是自燃推進劑，則接觸后發生反應；如果是非自燃推進劑，則在各個燃氣發生器上的點火器作用下發生反應，生成的燃氣吹動渦輪接替起動器工作。

進一步的，打開各臺發動機上的燃料主閥，燃料在壓力作用下充填各臺發動機上的推力室燃料腔，充填滿后噴入各臺發動機上的推力室。

進一步的，打開各臺發動機上的氧化劑主閥，氧化劑在壓力作用下充填各臺發動機上的推力室氧化劑腔，充填滿后噴入各臺發動機上的推力室。

進一步的，當氧化劑和燃料均噴入各臺發動機上的推力室后，如果是自燃推進劑，則接觸后發生反應；如果是非自燃推進劑，則在各個推力室上的點火器作用下發生反應，生成的高溫高壓燃氣經噴管排出產生推力。

進一步的，一種新型液體火箭發動機多機系統起動完成。

進一步的，在工作過程中，各臺發動機氧化劑泵出口壓力一致，各臺發動機燃料泵出口壓力一致，且各臺發動機狀態一致，因此各臺發動機上的推力室均在同一狀態下工作，其推力同步性非常一致。

進一步的，接到關機指令后，關閉各臺發動機上的氧化劑副閥，接著關閉各臺發動機上的燃料副閥，各臺發動機上的燃氣發生器推進劑供應停止，渦輪轉速迅速降低。