[发明专利]自修复并行燃料控制系统及故障判断修复方法

说明书

本发明公开了用于火箭发动机的自修复并行燃料控制方法，采用自修复并行燃料控制系统，该系统包括：至少两路并行的计量模块，各计量模块均用于输送发动机燃料，多路计量模块输送燃料的总流量为发动机所需燃料的额定需求量；各路计量模块均有独立的输送管路。综合控制器，与各计量模块均相连接。该控制方法如下：综合控制器接收燃料额定需求量的指令，计算各路计量模块传输的燃料量，并发送燃料量及启动的指令至各计量模块，各计量模块等流量输送燃料。采用并行的计量模块，在提高安全余度的情况下，没有增加供油系统的重量；并且，两路或多路计量模块不会出现切换滞后。

【技术领域】

本发明属于航空发动机燃料供应与控制系统技术领域，尤其涉及自修复并行燃料控制系统及故障判断修复方法。

【背景技术】

对于传统航空发动机领域，燃料供应与控制系统利用传动机匣把发动机转子的旋转能量连接到燃料泵上驱动泵做功，此时泵转速不可控，流量调节用后端调节器来完成，驱动功率浪费，燃油温升过高。另外，由于增加了一额外的调节器，控制方法复杂。并且，当该系统出现故障时，发动机不能正常工作。

【发明内容】

本发明的目的是提供自修复并行燃料控制系统及故障判断修复方法，采用并行的计量模块，在提高安全余度的情况下，没有增加供油系统的重量；并且，两路或多路计量模块不会出现切换滞后。

本发明采用以下技术方案：用于火箭发动机的自修复并行燃料控制方法，采用自修复并行燃料控制系统，该系统包括：

至少两路并行的计量模块，各计量模块均用于输送发动机燃料，多路计量模块输送燃料的总流量为发动机所需燃料的额定需求量；各路计量模块均有独立的输送管路。综合控制器，与各计量模块均相连接。

该控制方法如下：

综合控制器接收燃料额定需求量的指令，计算各路计量模块传输的燃料量，并发送燃料量及启动的指令至各计量模块，各计量模块等流量输送燃料。

当综合控制器接收到的某路计量模块的流量、温度或扭矩信息异常时，进行如下控制：当流量异常时，综合控制器将流量调整的信息发送至该计量模块，计量模块调整燃料输送量，综合控制器实现流量的闭环控制；当温度或扭矩信息异常时，综合控制器向该路计量模块发送停止工作的指令，该路计量模块切出燃料供应状态。同时，综合控制器向其他正常的计量模块发送保持或者调整流量的指令，其他计量模块保持原流量或调整后的流量输送燃料。

进一步地，还包括对故障的计量模块的修复，具体如下：综合控制器根据各计量模块传输的数值，根据数值判断计量模块的故障类别；然后发送信息至故障的计量模块，控制计量模块修复；同时，其他各路计量模块按照原流量或调整的流量输送燃料。故障修复后，综合控制器启动计量模块；当故障不能修复，则该路计量模块切出燃料供应状态。

进一步地，在输送管路的进口端连接有燃料泵，用于将燃料源中转燃料输送至输送管中；燃料泵连接有电机，电机与电机控制器相连接。电机控制器用于监测电机的转动扭矩和温度信息，并发送至综合控制器；还用于接收综合控制器发送的指令，并根据指令控制调整电机的转速，以调整燃料泵输送的燃料的流量。

进一步地，在电机上设置有第二温度传感器，第二温度传感器用于监测电机的温度，并将电机控制器传输至综合控制器。

进一步地，燃料泵的进口端与燃料源管路连接，在管路上设置有进油阀。

进一步地，在输送管路上、且靠近其出口端，依次设置有第一温度传感器、流量计和电磁排油阀；第一温度传感器、流量计和排油阀均与综合控制器相连接；第一温度传感器用于监测燃料的温度，并将温度信号传输至综合控制器；

流量计用于计量燃料的输送流量，并传输至综合控制器，由综合控制器实现闭环控制。

进一步地，对故障的计量模块的修复过程如下：

a.齿轮卡滞故障修复：