[实用新型]一种火箭发动机用涡轮泵电动启动器及涡轮泵

说明书

本实用新型涉及一种火箭发动机用涡轮泵电动启动器及涡轮泵，所述火箭发动机用涡轮泵电动启动器，与涡轮泵相连，包括：第一蓄电装置，用于向电机供电，以带动所述涡轮泵起旋；定子绕组，安装于涡轮泵上；充电模块，安装在涡轮泵上，与第一蓄电装置连接，用于向第一蓄电装置充电；第二蓄电装置，用于向定子绕组通电。本实用新型创造性地提出了采用电动启动方案替代传统火箭发动机火药启动或者高压气瓶启动的方式，通过涡轮的一小部分功率给第一蓄电装置充电，使得第一蓄电装置能够重复使用，本实用新型提供的电动启动器结构简单紧凑，重量轻，可以多次重复使用，且后期维护方便，不会对下游组件造成不利影响，不会受到安装空间的限制。

技术领域

本实用新型涉及液体火箭发动机技术领域，具体涉及一种火箭发动机用涡轮泵电动启动器及涡轮泵。

背景技术

液体火箭发动机是指液体推进剂火箭发动机，即使用液态化学物质作为能源和工质的化学火箭推进系统。液体火箭发动机涡轮泵的启动方式主要有两类，一是贮箱压力作用自身启动，二是用一种能源来推动涡轮泵的所谓外能源启动。外能源启动是在发动机启动过程中，使用高能气体、燃气起旋涡轮泵，带动泵运转，向主、副系统输送推进剂，为发动机提供启动涡轮泵的初始动力源，使得发动机参数快速爬升至主级工况。对于二次或多次启动发动机，发动机启动过程均需启动器提供初始动力源，其中，泵压式供应系统的液体火箭发动机，均采用固体火药或者高压气体作为涡轮泵的初始动力源。

目前液体火箭发动机涡轮泵外能源启动介质一般为固体火药和高压气体，分别对应火药启动器和高压气瓶。其中火药启动器加速性好，结构紧凑，但只能单次使用，多次启动需配备多个启动器，但受限于空间布局，无法布置多个启动器；且多次启动的火药残渣可能对下游组件带来不利影响；高压气瓶启动平稳、无污染，使用维护性好，飞行返回后只需对高压气瓶充气即可再次执行任务；但是，高压气瓶启动系统过度复杂，多次启动需携带多个气瓶，会增加发动机重量，且高压气体成本较高。

鉴于以上两种启动方案的诸多缺点，研究一种新型外能源启动设备是本领域的热点研究问题。

实用新型内容

为了克服上述现有技术中存在的问题，本实用新型提出了一种火箭发动机用涡轮泵电动启动器及涡轮泵，具体的实施方式如下：

本实用新型实施例提供一种火箭发动机用涡轮泵电动启动器，所述电动启动器与涡轮泵相连，包括：

第一蓄电装置，用于向电机供电，以带动所述涡轮泵起旋；

定子绕组，安装于所述涡轮泵上；

充电模块，安装在所述涡轮泵上，与所述第一蓄电装置连接，用于向所述第一蓄电装置充电；

第二蓄电装置，用于向所述定子绕组通电。

在一个具体的实施例中，还包括控制器，所述控制器分别与所述第一蓄电装置和所述第二蓄电装置相连，

所述控制器用于根据第一信号，控制所述第一蓄电装置与所述电机导通，以及控制所述第二蓄电装置处于断开状态；

所述控制器还用于根据第二信号，控制所述第一蓄电装置与所述充电模块导通，以及控制所述第二蓄电装置与所述定子绕组导通。

在一个具体的实施例中，所述第一蓄电装置上设置有电量监测模块，所述电量监测模块用于监测所述第一蓄电装置的剩余电量，当所述剩余电量大于等于电量阈值时，向所述控制器发送第三信号。

在一个具体的实施例中，所述控制器还用于根据所述第三信号，控制所述第二蓄电装置与所述定子绕组断开，以及控制所述第一蓄电装置与所述充电模块断开。