一种液体运载火箭的二级增压预冷系统
本发明实施例提供一种液体运载火箭的二级增压预冷系统，涉及液体运载火箭领域，该增压预冷系统连接于液体运载火箭的二级动力系统；该增压预冷系统包括推进剂回流管(620)，推进剂回流管(620)的两个端口分别连接于发动机推进剂泵(520)和二级推进剂箱(500)；还包括：二合一常温氦气瓶(650)、通过管路自二合一常温氦气瓶(650)内向推进剂回流管(620)内引射氦气的二合一引射器(660)，二合一引射器(660)的出气端位于推进剂回流管(620)内。同时在二级发动机预冷的过程中实现二级推进剂箱(500)增压的效果，整个增压预冷系统的结构简单，避免液态推进剂空中排放的安全风险和浪费。
发明专利
CN202311869615.3
2023-12-30
CN117685132A
2024-03-12
F02K9/44(2006.01)
北京天兵科技有限公司
戴华平;沈涌滨
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
1.一种液体运载火箭的二级增压预冷系统，其特征在于，所述的液体运载火箭的增压预冷系统连接于所述液体运载火箭的二级动力系统，用于液体运载火箭的二级子火箭在二级发动机第一次点火前的增压预冷，和/或，在二级发动机第二次点火前的增压预冷； 所述二级动力系统包括二级发动机(3)、中间组件和为所述二级发动机(3)储备二级液态推荐剂的二级推进剂箱(500)，所述二级推进剂箱(500)通过中间组件连接于二级发动机(3)； 所述中间组件包括推进剂输送管路(510)和发动机推进剂泵(520)，所述发动机推进剂泵(520)具有发动机推进剂泵入口(530)； 所述二级推进剂箱(500)通过所述推进剂输送管路(510)连接于所述发动机推进剂泵入口(530)； 所述发动机推进剂泵(520)连接于所述二级发动机(3)； 所述的液体运载火箭的二级增压预冷系统包括推进剂回流管(620)，所述推进剂回流管(620)的两个端口分别连接于所述发动机推进剂泵(520)和所述二级推进剂箱(500)； 所述的液体运载火箭的二级增压预冷系统还包括：二合一常温氦气瓶(650)、通过管路自所述二合一常温氦气瓶(650)内向所述推进剂回流管(620)内引射氦气的二合一引射器(660)，所述二合一引射器(660)的出气端位于所述推进剂回流管(620)内，且所述二合一引射器(660)的出气端朝向所述二级推进剂箱(500)侧。 2.根据权利要求1所述的液体运载火箭的二级增压预冷系统，其特征在于，所述推进剂回流管(620)的两个端口分别为发动机侧回流口(630)和推进剂箱侧回流口(640)； 所述的液体运载火箭的二级增压预冷系统还包括：推进剂多通(670)和推进剂预冷回流阀(610)； 所述推进剂多通(670)连接于所述发动机推进剂泵(520)； 所述推进剂预冷回流阀(610)的一端连接于所述推进剂多通(670)，所述推进剂预冷回流阀(610)的另一端连接于所述发动机侧回流口(630)； 所述推进剂箱侧回流口(640)连接于所述二级推进剂箱(500)。 3.根据权利要求1所述的液体运载火箭的二级增压预冷系统，其特征在于，还包括设于所述二级推进剂箱(500)内测量箱内气枕压力的箱内气枕压力传感器(710)和电联于所述箱内气枕压力传感器(710)的箱内增压控制器(720)； 所述的液体运载火箭的二级增压预冷系统还包括连接所述二合一常温氦气瓶(650)和所述二合一引射器(660)的氦引射管路(730)； 所述的液体运载火箭的二级增压预冷系统还包括设于所述氦引射管路(730)上第一流量单元(810)；所述第一流量单元(810)包括串联设置的第一电磁阀(101)和第一流量调节板(201)；其中，所述第一电磁阀(101)临近所述二合一常温氦气瓶(650)侧，所述第一电磁阀(101)电联于所述箱内增压控制器(720)。 4.根据权利要求1所述的液体运载火箭的二级增压预冷系统，其特征在于，还包括设于所述二级推进剂箱(500)内测量箱内气枕压力的箱内气枕压力传感器(710)和电联于所述箱内气枕压力传感器(710)的箱内增压控制器(720)； 所述的液体运载火箭的二级增压预冷系统还包括连接所述二合一常温氦气瓶(650)和所述二合一引射器(660)的氦引射管路(730)； 所述的液体运载火箭的二级增压预冷系统还包括并联设于所述氦引射管路(730)上的第一流量单元(810)、第二流量单元(820)和第三流量单元(830)；所述第一流量单元(810)包括串联设置的第一电磁阀(101)和第一流量调节板(201)；所述第二流量单元(820)包括串联设置的第二电磁阀(102)和第二流量调节板(202)；所述第三流量单元(830)包括串联设置的第三电磁阀(103)和第三流量调节板(203)；其中，所述第一电磁阀(101)、所述第二电磁阀(102)和所述第三电磁阀(103)临近所述二合一常温氦气瓶(650)侧，所述第一电磁阀(101)、所述第二电磁阀(102)和所述第三电磁阀(103)分别电联于所述箱内增压控制器(720)。 5.根据权利要求1所述的液体运载火箭的二级增压预冷系统，其特征在于，还包括液体自生增压蒸发器(840)、液体自生增压管路(850)和设于所述二级推进剂箱(500)内的箱内消能器(860)，所述液体自生增压蒸发器(840)和所述箱内消能器(860)之间通过所述液体自生增压管路(850)连接，所述液体自生增压蒸发器(840)内所载的液体为二级液态推进剂；其中，所述自生增压蒸发器(840)用于液体运载火箭的二级子火箭在第一次飞行期间的增压，和/或，在第二次飞行期间的增压。 6.根据权利要求5所述的液体运载火箭的二级增压预冷系统，其特征在于，还包括连接于所述二级推进剂箱(500)上的推进剂箱保险阀(690)。 7.根据权利要求1所述的液体运载火箭的二级增压预冷系统，其特征在于，所述二级推进剂箱(500)为二级甲烷箱(2)。 8.根据权利要求1所述的液体运载火箭的二级增压预冷系统，其特征在于，所述二级推进剂箱(500)为二级氧箱(1)。 9.根据权利要求1所述的液体运载火箭的二级增压预冷系统，其特征在于，所述二级推进剂箱(500)的数量为两套，第一套所述二级推进剂箱(500)为二级甲烷箱(2)，第二套所述二级推进剂箱(500)为二级氧箱(1)； 所述二级动力系统包括两套所述中间组件，第一套所述中间组件与所述二级甲烷箱(2)相配套，所述二级甲烷箱(2)通过第一套所述中间组件连接于所述二级发动机(3)；第二套所述中间组件与所述二级氧箱(1)相配套，所述二级氧箱(1)通过第二套所述中间组件连接于所述二级发动机(3)； 所述的液体运载火箭的二级增压预冷系统的数量为两套，第一套所述液体运载火箭的二级增压预冷系统连接于所述二级甲烷箱(2)，第二套所述液体运载火箭的二级增压预冷系统连接于所述二级氧箱(1)。 10.一种液体运载火箭的输送系统，其特征在于，包括二级动力系统和权利要求1-6任一所述的液体运载火箭的二级增压预冷系统； 所述二级动力系统包括二级发动机(3)和两套二级推进剂箱(500)，第一套所述二级推进剂箱(500)为二级甲烷箱(2)，第二套所述二级推进剂箱(500)为二级氧箱(1)； 所述二级动力系统还包括两套中间组件，每套所述中间组件包括：推进剂输送管路(510)和发动机推进剂泵(520)，所述发动机推进剂泵(520)具有发动机推进剂泵入口(530)；所述二级推进剂箱(500)通过中间组件连接于二级发动机(3)； 所述二级推进剂箱(500)通过所述推进剂输送管路(510)连接于所述发动机推进剂泵入口(530)； 所述发动机推进剂泵(520)连接于所述二级发动机(3)； 第一套所述中间组件与所述二级甲烷箱(2)相配套，所述二级甲烷箱(2)通过第一套所述中间组件连接于所述二级发动机(3)；第二套所述中间组件与所述二级氧箱(1)相配套，所述二级氧箱(1)通过第二套所述中间组件连接于所述二级发动机(3)； 所述的液体运载火箭的二级增压预冷系统的数量为两套，第一套所述的液体运载火箭的二级增压预冷系统连接于所述二级甲烷箱(2)，用于液体运载火箭的二级子火箭在二级发动机第一次点火前的增压预冷，和/或，在二级发动机第二次点火前的增压预冷；第二套所述的液体运载火箭的二级增压预冷系统连接于所述二级氧箱(1)，用于液体运载火箭的二级子火箭在二级发动机第一次点火前的增压预冷，和/或，在二级发动机第二次点火前的增压预冷。