[实用新型]一种基于推进剂自增压技术的液体动力装置

说明书

一种基于推进剂自增压技术的液体动力装置，摒弃了补压及增压气瓶，无需借助发动机系统，通过优化贮箱出流结构，有效利用输送管内的位能，降低贮箱增压系统对气枕压力的要求，同时通过推进剂循环增压系统及贮箱内壁面换热控制技术，管理推进剂流‑固、气‑流界面温度工作在饱和态，实现动力系统的自增压，适用于所有低温推进剂及部分常规推进剂的动力系统。

技术领域

本实用新型涉及一种基于推进剂自增压技术的液体动力装置，属于动力系统总体技术领域。

背景技术

为降低运载火箭结构重量，需要尽可能设计较低的贮箱压力以控制增压系统规模及贮箱壁厚。我国运载火箭低温输送系统设计目前主要基于常规火箭设计方法和研制经验，对于压力临近饱和蒸汽压、高流速、复杂流动增压动力系统总体技术相对落后，系统、结构效率相对较低。据资料可知，以美国半人马座为代表的先进火箭已实现低温贮箱饱和蒸汽压自增压技术，对于压缩增压系统规模、减轻结构重量、优化使用维护性、提高运载能力意义显著。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是：针对目前现有技术中，缺少压力临近饱和蒸汽压、高流速、复杂流动增压动力系统的问题，提出了一种基于推进剂自增压技术的液体动力装置。

本实用新型解决上述技术问题是通过如下技术方案予以实现的：

一种基于推进剂自增压技术的液体动力装置，包括贮箱、气蚀管、循环增压液流阀、循环增压电动泵、换热器、增压单向阀、电机、氢燃料电池、主增压电磁阀、辅增压电磁阀、主增压喷嘴、辅增压喷嘴、先导式安全阀、温度传感器、气液分离器，所述贮箱输出端与气蚀管一端相连，所述气蚀管另一端与循环增压电动泵相连，所述循环增压液流阀设置于气蚀管、循环增压电动泵间，所述循环增压电动泵通过电机驱动，所述电机以氢燃料电池供电，所述循环增压电动泵与换热器相连，所述换热器、增压单向阀分别连接于气液分离器输入端、输出端，所述增压单向阀通过主增压电磁阀、辅增压电磁阀分别连通主增压喷嘴、辅增压喷嘴，主增压喷嘴、辅增压喷嘴均设置于贮箱上，贮箱上还设置有先导式安全阀及五处温度传感器。

所述贮箱内壁设置有肋板，所述肋板的肋型、肋高、肋宽均根据贮箱温度分层情况确定。

所述贮箱温度分层情况根据不同位置的温度传感器测量确定。

本实用新型与现有技术相比的优点在于：

本实用新型提供的一种基于推进剂自增压技术的液体动力装置，摒弃了补压及增压气瓶，无需借助发动机系统，通过优化贮箱出流结构，有效利用输送管内的位能，降低贮箱增压系统对气枕压力的要求，同时通过推进剂循环增压系统及贮箱内壁面换热控制技术，管理推进剂流-固、气-流界面温度工作在饱和态，实现动力系统的自增压，适用于所有低温推进剂及部分常规推进剂的动力系统，可满足发动机泵入口压力及结构载荷压力需求。

附图说明

图1为实用新型提供的液体动力装置结构组成示意图；

图2为实用新型提供的贮箱内壁面传热肋板结构示意图；

具体实施方式

一种基于推进剂自增压技术的液体动力装置，从动力总体设计的角度，采用新的设计方法和设计理念，设计了一种对增压能力要求更低、为发动机提供更高入口压力条件的高性能，高可靠液体动力装置，具体包括：

贮箱1、气蚀管2、循环增压液流阀3、循环增压电动泵4、换热器5、增压单向阀6、电机7、氢燃料电池8、主增压电磁阀9、辅增压电磁阀10、主增压喷嘴11、辅增压喷嘴12、先导式安全阀13、温度传感器14、气液分离器15，根据液体动力装置的特性，进行整体的自增压管路设计，与现有技术相比，实现了对下列功能的改进：

1、贮箱内壁面换热控制