[发明专利]用于低温液体火箭发动机的吹除系统和吹除转接件

说明书

本发明提供了一种用于低温液体火箭发动机的吹除系统和吹除转接件。吹除转接件包括第一主管路、分别设于所述第一主管路的不同位置的第一自锁电磁阀和第三自锁电磁阀、通过三通管分别连接所述第一自锁电磁阀的进气口和所述第三自锁电磁阀的出气口的气体存储装置以及连接所述第一主管路的吹除管路。本发明的吹除转接件，通过在存储装置的上游和下游设置自锁电磁阀，可以减少自锁电磁阀的通电时间，从而降低电量耗损，提高吹除转接件的工作可靠性。

技术领域

本发明涉及航天发动机技术领域，具体涉及一种用于低温液体火箭发动机的吹除系统和吹除转接件。

背景技术

在液体火箭处于地面或者起飞之后的多个阶段中，其液体发动机均需要通过地面吹除系统或者箭上吹除系统对其进行吹除操作，以确保液体火箭的飞行安全。

低温液体火箭发动机的吹除系统的主要作用可以包括：1)防止发动预冷过程中空气中的水蒸气进入发动机内腔产生结冰现象，进而导致阀门卡滞、喷嘴堵塞、涡轮泵轴系卡滞等故障。2)防止涡轮泵中的氧化剂和燃料发生窜腔现象。3)减小发动机的关机后效冲量。4)便于发动机在试验后的后续处理。

现有液体火箭发动机的吹除系统，不仅吹除效果差，而且操作工艺复杂，影响了液体火箭工作的可靠性，增加了液体火箭飞行失利的风险。

发明内容

针对现有技术中的上述技术问题，本发明提出了一种用于低温液体火箭发动机的吹除系统和吹除转接件。本发明的吹除系统，采用了模块化设计，其可以根据火箭发射前后的状态变化，流畅地执行存储模块充气、地面吹除系统的吹除以及箭上吹除之间的切换，从而极大地改善了吹除系统的工作效率及连续性。

本发明的一个方面提供了一种用于低温液体火箭发动机的吹除系统，包括第一接气模块、存储模块、气流调节模块、吹除模块、控制模块和第二接气模块；其中所述第一接气模块的出气口连接所述存储模块的进气口、所述存储模块出气口连接所述气流调节模块的进气口、所述气流调节模块的出气口连接所述吹除模块的进气口，所述第二接气模块的出气口连接所述吹除模块的进气口；所述第一输入模块的进气口用于连接充气设备，从而通过充气设备执行对所述存储模块的充气操作；所述第二输入模块的进气口用于连接地面吹除装置，从而地面吹除装置经所述吹除模块执行向涡轮泵、推力室和燃气发生器中至少之一的吹除操作；所述控制模块控制所述存储模块与所述第一接气模块彼此连通，从而充气设备通过所述第一接气模块向所述存储模块充气，且在所述存储设备中的气压达到预设值时，关闭所述存储模块与所述第一接气模块之间的连通管路；所述控制模块在低温液体运载器的发动机在预冷前控制所述第二接气模块与所述吹除模块连通，从而地面吹除装置的气流通过所述第二接气模块、所述吹除模块执行对涡轮泵、推力室和燃气发生器中至少之一的吹除操作；所述控制模块在发动机点火状态正常时，控制所述气流调节模块执行所述存储模块与所述吹除模块的连通操作，从而所述存储模块所存储的气流通过所述吹除模块执行对涡轮泵、推力室和燃气发生器的至少之一执行吹除操作；所述控制模块在所述发动机点火后，控制所述气流调节模块关闭所述存储模块与所述吹除模块之间的连通，从而停止向涡轮泵、推力室和燃气发生器的至少之一的吹除操作。

在一个实施例中，所述控制模块还用于在地面吹除装置停止吹除操作后，控制所述气流调节模块调节所述存储模块与所述吹除模块彼此连通。

在一个实施例中，所述控制模块根据发动机的关机时序在发动机关机前，控制所述气流调节模块执行对所述存储模块与所述吹除模块之间的连通操作，从而所述存储模块存储的气流经所述吹除模块执行对推力室和燃气发生器至少之一的吹除操作。

在一个实施例中，所述气流调节模块包括至少一个第一自锁电磁阀，所述第一自锁电磁阀设置在所述存储模块下游的第一主管路上，以通过所述第一自锁电磁阀的打开和关闭使所述存储模块和所述吹除模块之间连通或关闭；其中第一自锁电磁阀在打开路通电时阀门打开，且在打开路断电后维持打开状态；第一自锁电磁阀的关闭路通电时关闭，且在关闭路断电后维持关闭状态。