[發明專利]一種適用于核運載器多工況貯箱增壓的自生增壓系統

在審

• 申請號: 202111532011.0
• 申請日: 2021-12-14
• 公開（公告）號: CN114275194A
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發明（設計）人: 楊毅;高朝輝;汪小衛;張旭輝;李揚;董曉琳;吳勝寶
• 申請（專利權）人: 中國運載火箭技術研究院
• 主分類號: B64G1/40
• 分類號: B64G1/40
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 楊春穎

1.一種適用于核運載器多工況貯箱增壓的自生增壓系統，其特征在于，包括：氣源、主增壓管路、輔增壓管路、調節管路、主增壓路電磁閥、輔增壓路電磁閥、調節路電磁閥、壓力傳感器、液氫貯箱和控制計算機；

氣源分別通過主增壓管路、輔增壓管路和調節管路連接至液氫貯箱；

主增壓管路、輔增壓管路和調節管路上分別設置有主增壓路電磁閥、輔增壓路電磁閥和調節路電磁閥；

壓力傳感器設置在液氫貯箱內，用于對液氫貯箱內的壓力進行監測；

控制計算機分別與壓力傳感器、主增壓路電磁閥、輔增壓路電磁閥和調節路電磁閥連接，用于在核熱發動機工作期間，根據壓力傳感器輸出的壓力值，確定液氫貯箱的當前壓力值；根據液氫貯箱的當前壓力值，控制主增壓路電磁閥、輔增壓路電磁閥和調節路電磁閥的開關狀態，將氣源提供的氣氫通過主增壓管路、輔增壓管路和調節管路中的任意一個或多個輸送至液氫貯箱，為液氫貯箱提供穩定的增壓氣氫，維持液氫貯箱的內部壓力在指定壓力以上。

2.根據權利要求1所述的適用于核運載器多工況貯箱增壓的自生增壓系統，其特征在于，還包括：增壓孔板A、增壓孔板B和增壓孔板C；

增壓孔板A設置在主增壓管路上，位于主增壓路電磁閥與液氫貯箱之間，用于實現主增壓管路的增壓；

增壓孔板B設置在輔增壓管路上，位于輔增壓路電磁閥與液氫貯箱之間，用于實現輔增壓管路的增壓；

增壓孔板C設置在調節管路上，位于調節路電磁閥與液氫貯箱之間，用于實現調節管路的增壓。

3.根據權利要求1所述的適用于核運載器多工況貯箱增壓的自生增壓系統，其特征在于，

主增壓管路的平均流量為q₁，壓力控制帶范圍為[p₁,p′₁]；

輔增壓管路的平均流量為q₂，壓力控制帶范圍為[p₂,p′₂]；

調節管路的平均流量為q₃，壓力控制帶范圍為[p₃,p′₃]；

其中，p′₁＞p′₂＞p′₃＞p₃＞p₂＞p₁。

4.根據權利要求1所述的適用于核運載器多工況貯箱增壓的自生增壓系統，其特征在于，壓力傳感器為三組，控制計算機在根據壓力傳感器輸出的壓力值，確定液氫貯箱的當前壓力時，包括：

獲取三組壓力傳感器輸出的三組壓力值；

根據三組壓力值，基于“三選二”原則，確定液氫貯箱的當前壓力。

5.根據權利要求4所述的適用于核運載器多工況貯箱增壓的自生增壓系統，其特征在于，控制計算機在根據液氫貯箱的當前壓力值，控制主增壓路電磁閥、輔增壓路電磁閥和調節路電磁閥的開關狀態時，包括：

將液氫貯箱的當前壓力值與壓力控制帶[p₁,p′₁]、[p₂,p′₂]和[p₃,p′₃]進行比較，確定液氫貯箱的當前壓力值所屬的壓力控制帶；

若液氫貯箱的當前壓力值所屬的壓力控制帶相比于液氫貯箱的前序時刻壓力值所屬的壓力控制帶發生變化，則將液氫貯箱的當前壓力值與液氫貯箱的前序時刻壓力值進行比較，確定當前壓力變化趨勢；并，根據確定的當前壓力變化趨勢和液氫貯箱的當前壓力值所屬的壓力控制帶，調整主增壓路電磁閥、輔增壓路電磁閥和調節路電磁閥的開關狀態。

6.根據權利要求5所述的適用于核運載器多工況貯箱增壓的自生增壓系統，其特征在于，控制計算機在根據液氫貯箱的當前壓力值，控制主增壓路電磁閥、輔增壓路電磁閥和調節路電磁閥的開關狀態時，還包括：

若液氫貯箱的當前壓力值所屬的壓力控制帶相比于液氫貯箱的前序時刻壓力值所屬的壓力控制帶未發生變化，則保持主增壓路電磁閥、輔增壓路電磁閥和調節路電磁閥的開關狀態不變。