[发明专利]一种基于过氧化氢的RBCC发动机泵压/挤压一体化燃油系统

说明书

技术领域

本发明属于机械发动机领域，涉及一种发动机燃油系统，尤其涉及一种适用于长时间工作并基于过氧化氢的RBCC发动机泵压/挤压一体化燃油系统。

背景技术

火箭基组合循环（Rocket Based Combined Cycle，RBCC）发动机是基于可重复使用单级入轨飞行器而提出的一种先进推进系统，综合了火箭发动机高推重比和冲压发动机高比冲的工作特性，具备全空域、全速域工作能力，已经在总装备部支持下开展研究工作。

目前，RBCC发动机主要由进气道、火箭推力室、冲压燃烧室、尾喷管和燃油供应与调节系统等组成；但是由于RBCC发动机涉及火箭和冲压两大核心组件动力系统，如果对上述两种组件采用单独供应的方式，一方面系统复杂且庞大，对发动机的工程应用带来很大限制；另一方面对组合发动机而言，在有限的推进剂流量下，单独供应，无法实现整体结构冷却，必须考虑整体设计的冷却结构，在这种情况下，采用一体化的燃油供应系统是唯一的选择。

因此急需一种能够克服现有组合发动机火箭推力室和冲压燃烧室单独设置的燃油供应与调节系统，解决各自供应和调节、系统复杂且不能进行一体化冷却的不足缺陷的RBCC发动机泵压/挤压一体化燃油系统。

发明内容

为了解决背景技术中所存在的技术缺陷，本发明提供一种结构简单，能够一体化冷却、调节和供应的基于过氧化氢的RBCC发动机泵压/挤压一体化燃油系统。

本发明的技术解决方案是：

本发明提供一种基于过氧化氢的RBCC发动机泵压/挤压一体化燃油系统，其特殊之处在于：包括增压单元、供应单元、发动机本体以及连接管路单元；所述增压单元用于对供应单元进行增压；所述供应单元通过连接管路单元与发动机本体连接并对发动机本体进行推进剂供应；

所述供应单元包括煤油供应组件、高压过氧化氢供应组件、低压过氧化氢供应组件；

所述煤油供应组件包括煤油贮箱以及分别设置在煤油贮箱上的煤油止回阀、煤油放气阀和煤油电爆阀；

所述高压过氧化氢供应组件包括高压过氧化氢贮箱以及分别设置在高压过氧化氢贮箱上的高压过氧化氢止回阀、高压过氧化氢放气阀和高压过氧化氢电爆阀；

所述低压过氧化氢供应组件包括低压过氧化氢贮箱以及分别设置在低压过氧化氢贮箱上的低压过氧化氢止回阀、低压过氧化氢放气阀和低压过氧化氢电爆阀；

所述发动机本体包括沿空气流入方向依次连接设置的进气道、冲压燃烧室、火箭推力室以及尾喷管；

所述连接管路单元包括煤油供应管路、高压过氧化氢供应管路以及低压过氧化氢供应管路；

所述煤油供应管路的一端与煤油电爆阀连接，另一端分别与冲压燃烧室、火箭推力室连接；

所述煤油供应管路沿气体挤压方向依次设置有燃料泵、第一煤油路断流阀、第二煤油路断流阀以及第三煤油路断流阀；所述第一煤油路断流阀设置在冲压燃烧室与煤油供应管路连接处；所述第二煤油路断流阀设置在火箭推力室与煤油供应管路连接处；所述第二煤油路断流阀入口处还设置有煤油路流量调节器；所述第三煤油路断流阀设置在冲压燃烧室与煤油供应管路连接处；

所述低压过氧化氢供应管路的一端与低压过氧化氢电爆阀连接；另一端与火箭推力室连接；

所述低压过氧化氢供应管路沿气体挤压方向依次设置有氧化剂泵以及低压过氧化氢路断流阀；所述低压过氧化氢路断流阀设置在火箭推力室与低压过氧化氢供应管路连接处；

所述高压过氧化氢供应管路的一端与高压过氧化氢电爆阀连接；另一端分成高压过氧化氢燃料路和高压过氧化氢氧化剂路两条支路；

所述高压过氧化氢供应管路的高压过氧化氢燃料路沿气体挤压方向依次连接设置有燃料路流量调节器、燃料路断流阀、燃料路燃气发生器以及燃料路涡轮；所述燃料路涡轮与燃料泵连接并带动燃料泵工作；

所述高压过氧化氢供应管路的高压过氧化氢氧化剂路沿气体挤压方向依次连接设置有氧化剂路流量调节器、氧化剂路断流阀、氧化剂路发生器以及氧化剂路涡轮；所述氧化剂路涡轮与氧化剂泵连接并带动氧化剂泵工作；

上述增压单元包括沿高压气体挤压方向依次连接设置的充气阀、气瓶、电爆阀、过滤器、一级减压阀以及二级减压阀；所述高压过氧化氢止回阀与一级减压阀连接；所述煤油止回阀和低压过氧化氢止回阀分别与二级减压阀连接；

上述煤油供应管路上至少设置两个断流阀；所述低压过氧化氢供应管路上至少设置一个断流阀；所述高压过氧化氢供应管路上至少设置两个断流阀；