一种大型液体运载火箭POGO抑制系统及输送系统
本发明实施例提供一种大型液体运载火箭POGO抑制系统及输送系统，所述抑制系统包括：液氧多通18和可调节PV值的蓄压器182，蓄压器182的上部设于液氧多通18内，液氧多通18和蓄压器182为一体化设计结构；液氧多通18连接于上游的一级氧箱1，液氧多通18连接于下游的一级发动机3；一级氧箱1处于一级发动机3的竖向位置之上。通过向蓄压器不断充氦气实现蓄压器的PV值的调节，保证了在一级飞行过程中，一级液氧输送系统的固有频率和箭体结构纵向一阶频率保持不相交，避免了发生POGO振动的风险。
发明专利
CN202311358641.X
2023-10-19
CN117536733A
2024-02-09
F02K9/44(2006.01)
北京天兵科技有限公司
戴华平;沈涌滨;李志明;曲伟强
100076 北京市丰台区和义西里二区36号院4号楼-1至4层101内4层A401
北京卓岚智财知识产权代理有限公司
沈煜华
北京;11
1.一种大型液体运载火箭POGO抑制系统，其特征在于，包括：液氧多通(18)和可调节PV值的蓄压器(182)，所述蓄压器(182)的上部设于所述液氧多通(18)内，所述液氧多通(18)和所述蓄压器(182)为一体化设计结构；其中，所述液氧多通(18)连接于上游的一级氧箱(1)，以及所述液氧多通(18)连接于下游的一级发动机(3)；所述一级氧箱(1)处于所述一级发动机(3)的竖向位置之上。 2.根据权利要求1所述的大型液体运载火箭POGO抑制系统，其特征在于，所述蓄压器(182)包括壳体(1822)、在所述壳体(1822)内竖向设置的膜片(1821)以及封于所述膜片(1821)顶端的顶板(1829)，所述膜片(1821)为波浪形的圆环，所述圆环的下端面连接于所述液氧多通(18)的内底面，所述顶板(1829)封于所述圆环的顶端； 所述大型液体运载火箭POGO抑制系统，还包括一级冷氦气瓶(4)，所述一级冷氦气瓶(4)管路连接于所述蓄压器(182)的蓄压器充气接口(1824)，所述蓄压器充气接口(1824)设于所述蓄压器(182)的底部。 3.根据权利要求1所述的大型液体运载火箭POGO抑制系统，其特征在于，还包括设于所述液氧多通(18)内、所述蓄压器(182)顶部之上、对所述蓄压器(182)进行限位的蓄压器限位装置(1813)。 4.根据权利要求2所述的大型液体运载火箭POGO抑制系统，其特征在于，还包括设于所述蓄压器(182)内部、对所述膜片(1821)进行导向的蓄压器导向装置(1823)，所述蓄压器导向装置(1823)具有中空的导向臂(1827)，所述导向臂(1827)的底端连接于所述液氧多通(18)的内底面，所述蓄压器导向装置(1823)还具有活动臂(1828)，所述活动臂(1828)的固定端连接于所述顶板(1829)上，所述活动臂(1828)的自由端滑动于所述导向臂(1827)的中空空间内。 5.根据权利要求2所述的大型液体运载火箭POGO抑制系统，其特征在于，所述一级冷氦气瓶(4)通过蓄压器充气管路(24)连接于所述蓄压器(182)； 在所述蓄压器充气管路(24)上，自所述一级冷氦气瓶(4)侧开始，依次包括：并联设置的第三冷氦电磁阀(33)、第四冷氦电磁阀(34)，并联设置的第一压力控制支路(40)和第二压力控制支路(50)，以及第五孔板(23)； 所述第一压力控制支路(40)包括第一冷氦电磁阀(31)和第一减压器(41)； 所述第二压力控制支路(50)包括第二冷氦电磁阀(32)和第二减压器(42)。 6.根据权利要求5所述的大型液体运载火箭POGO抑制系统，其特征在于，在所述大型液体运载火箭的一级飞行过程中，对所述第一冷氦电磁阀(31)、所述第二冷氦电磁阀(32)、所述第三冷氦电磁阀(33)和所述第四冷氦电磁阀(34)的控制为开式控制。 7.根据权利要求2所述的大型液体运载火箭POGO抑制系统，其特征在于，还包括设于所述蓄压器(182)上、对所述蓄压器(182)进行过压保护的蓄压器保险阀(25)，所述蓄压器保险阀(25)通过蓄压器保险阀接口(1825)管路连接于所述蓄压器(182)的底部； 所述的大型液体运载火箭POGO抑制系统，还包括设于所述蓄压器(182)上、获取所述蓄压器(182)内的气枕压力的蓄压器压力传感器(26)，所述蓄压器压力传感器(26)通过压力传感器接口(1826)连接于所述蓄压器(182)的底部，所述蓄压器压力传感器(26)电联于接收所述蓄压器(182)内的气枕压力的控制单元。 8.一种大型液体运载火箭输送系统，其特征在于，包括权利要求1-6中任一所述的大型液体运载火箭POGO抑制系统、以及一级煤油箱(2)；其中，所述一级冷氦气瓶(4)设有所述一级氧箱(1)内； 所述一级煤油箱(2)设于所述一级氧箱(1)与所述液氧多通(18)的竖向位置之间，所述一级煤油箱(2)连接于所述一级发动机(3)。 9.根据权利要求8所述的大型液体运载火箭输送系统，其特征在于，所述一级冷氦气瓶(4)连接于冷氦输送管路(30)，所述冷氦输送管路(30)的末端进入到所述一级煤油箱(2)，且所述冷氦输送管路(30)的末端连接有煤油箱消能器(10)； 在所述冷氦输送管路(30)上，自所述一级冷氦气瓶(4)侧开始，依次包括：过滤器(6)，并联设置的第一增压支路(70)、第二增压支路(80)、第三增压支路(90)和第四增压支路(100)；其中： 所述第一增压支路(70)包括第五冷氦电磁阀(71)和第一孔板(81)； 所述第二增压支路(80)包括第六冷氦电磁阀(72)和第二孔板(82)； 所述第三增压支路(90)包括第七冷氦电磁阀(73)和第三孔板(83)； 所述第四增压支路(100)包括第八冷氦电磁阀(74)和第四孔板(84)。 10.根据权利要求9所述的大型液体运载火箭输送系统，其特征在于，在所述冷氦输送管路(30)上，还包括冷氦加温器(9)，且所述冷氦加温器(9)设于并联设置的所述第一增压支路(70)、所述第二增压支路(80)、所述第三增压支路(90)和所述第四增压支路(100)之后、所述煤油箱消能器(10)之前的所述冷氦输送管路(30)上。 11.根据权利要求9所述的大型液体运载火箭输送系统，其特征在于，还包括设于所述一级煤油箱(2)上的煤油箱压力传感器(12)； 所述煤油箱压力传感器(12)电连接于煤油箱增压控制器(13)，所述煤油箱增压控制器(13)分别电连接于所述第五冷氦电磁阀(71)、所述第六冷氦电磁阀(72)、所述第七冷氦电磁阀(73)和所述第八冷氦电磁阀(74)。 12.根据权利要求8所述的大型液体运载火箭输送系统，其特征在于，所述一级氧箱(1)具有氧箱后底(14)； 所述的大型液体运载火箭输送系统还包括氧输送主管路(16)，所述氧输送主管路(16)的一端连接于所述氧箱后底(14)，所述氧输送主管路(16)的另一端通过设于所述液氧多通(18)上的主管路对接法兰(1811)连接于所述液氧多通(18)； 所述一级氧箱(1)内设有氧箱防漩防塌装置(15)，所述氧箱防漩防塌装置(15)设于所述氧输送主管路(16)之上的所述一级氧箱(1)的内部空间里； 所述的大型液体运载火箭输送系统，还包括多个液氧输送分支管路(19)，每个所述液氧输送分支管路(19)分别通过设于所述液氧多通(18)上的分管路对接法兰(1812)连接于所述液氧多通(18)，且每个所述液氧输送分支管路(19)均连接于一个对应的所述一级发动机(3)； 所述一级发动机(3)具有一级发动机氧泵入口(20)，所述液氧输送分支管路(19)通过所述一级发动机氧泵入口(20)连接到所述一级发动机(3)。 13.一种蓄压器装置，其特征在于，包括：液氧多通(18)和可调节PV值的蓄压器(182)，所述蓄压器(182)的上部设于所述液氧多通(18)内，所述液氧多通(18)和所述蓄压器(182)为一体化设计结构；且所述蓄压器(182)的上部连接于所述液氧多通(18)的底壁，所述液氧多通(18)设有液氧输送的法兰，所述法兰均设于所述蓄压器(182)之上的所述液氧多通(18)的外壁上； 所述蓄压器(182)内包括壳体(1822)和在所述壳体(1822)内竖向设置的膜片(1821)，所述膜片(1821)为波浪形的圆环。