[發明專利]一種削能減振的液體火箭推進劑管路間交叉輸送系統

有效

• 申請號: 202110872912.8
• 申請日: 2021-07-30
• 公開（公告）號: CN113404619B
• 公開（公告）日: 2023-01-31
• 發明（設計）人: 李翠;程亦薇;武定航;厲彥忠
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: F02K9/44
• 分類號: F02K9/44;F02K9/50;F02K9/60;F02K9/58
• 代理公司: 北京睿智保誠專利代理事務所(普通合伙) 11732
• 代理人: 周新楣

一種削能減振的液體火箭推進劑管路間交叉輸送系統，包括第一助推級貯箱、第二助推級貯箱和芯級貯箱；第一助推級貯箱出口與第一助推級發動機連接；第二助推級貯箱出口與第二助推級發動機連接；芯級貯箱出口與第一芯級發動機、第二芯級發動機連接；第一助推級貯箱出口通過交叉路隔離閥、第一緩沖罐和第一芯級發動機連接；第二助推級貯箱出口通過交叉路隔離閥、第二緩沖罐和第二芯級發動機連接；交叉輸送過程中，助推級貯箱先向緩沖罐供應推進劑，再由緩沖罐向芯級發動機供應推進劑，等助推級脫落之后再由芯級貯箱向芯級發動機供應推進劑；本發明緩沖罐的消能作用不受隔離閥類型限制，在造成最大水擊強度的快開閥應用時也可起到良好的緩沖效果。

技術領域

本發明涉及推進劑供應系統交叉輸送技術領域，具體涉及一種削能減振的液體火箭推進劑管路間交叉輸送系統。

背景技術

隨著重型運載火箭、可重復使用運載器、航天飛機等飛行器的大量應用，交叉輸送技術作為一種新型推進劑供應系統受到廣泛關注。推進劑交叉輸送技術，是助推級與芯級之間通過交叉輸送管路使各級貯箱及其發動機之間實現推進劑共享的技術。通過該技術，助推器或下一級貯箱可在自身工作的同時向芯級或上一級發動機供應推進劑，使后者少消耗或不消耗原有推進劑，因而能大幅度提高火箭運載能力，優化箭體總體布局，減小起飛推重比，提高火箭的經濟性與安全性。

交叉輸送技術的常見系統有貯箱間交叉輸送和管路間交叉輸送。貯箱間交叉輸送的貯箱增壓系統及其氣枕控制系統的設計是個極大的挑戰，實現難度大。管路間交叉輸送僅需要通過閥門啟閉就可以實現，其作為結構及實現方式最為簡單的交叉輸送系統被國內學者廣泛研究。

在交叉輸送過程中助推級貯箱利用交叉輸送管路直接將推進劑輸送到包括芯級發動機在內的所有發動機前，保證芯級貯箱不出流或少出流；在交叉輸送結束時，交叉路閥門關閉助推級脫落，芯級發動機推進劑供應源由助推級貯箱轉為芯級貯箱使得其流量出現波動，同時閥門動作使整個系統出現壓力振蕩現象。該系統對閥門類型也有要求，當采用快開閥作為交叉路隔離閥時，系統中將會出現空化現象，嚴重影響芯級發動機的燃燒特性。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供了一種削能減振的液體火箭推進劑管路間交叉輸送系統，緩沖罐的消能作用不受隔離閥類型限制，在造成最大水擊強度的快開閥應用時也可起到良好的緩沖效果。

為了實現上述目的，本發明采取的技術方案為：

一種削能減振的液體火箭推進劑管路間交叉輸送系統，包括第一助推級貯箱1、第二助推級貯箱2和芯級貯箱3；第一助推級貯箱1出口通過第一泵前閥10與第一助推級發動機14連接；第二助推級貯箱2出口通過第二泵前閥13與第二助推級發動機17連接；芯級貯箱3出口通過第三泵前閥11與第一芯級發動機15連接；芯級貯箱3出口通過第四泵前閥12與第二芯級發動機16連接；

第一助推級貯箱1出口通過第一交叉路隔離閥4、第二交叉路隔離閥5、第一緩沖罐6和第三泵前閥11、第四泵前閥12的入口連通管路連接；

第二助推級貯箱2出口通過第三交叉路隔離閥7、第四交叉路隔離閥8、第二緩沖罐9和第三泵前閥11、第四泵前閥12的入口連通管路連接；

交叉輸送過程中，助推級貯箱先向緩沖罐供應推進劑，再由緩沖罐向芯級發動機供應推進劑，等助推級脫落之后再由芯級貯箱向芯級發動機供應推進劑。

一種削能減振的液體火箭推進劑管路間交叉輸送系統，包括第一助推級貯箱1、第二助推級貯箱2和芯級貯箱3；第一助推級貯箱1出口通過第一泵前閥10與第一助推級發動機14連接；第二助推級貯箱2出口通過第二泵前閥13與第二助推級發動機17連接；芯級貯箱3出口通過第一緩沖罐6、第三泵前閥11與第一芯級發動機15連接；芯級貯箱3出口通過第二緩沖罐9、第四泵前閥12與第二芯級發動機16連接；

第一助推級貯箱1出口通過第一交叉路隔離閥4、第二交叉路隔離閥5和第一緩沖罐6、第二緩沖罐9入口連通管路連接；