[发明专利]一种新型液体火箭发动机多机系统

说明书

本发明公开了一种新型液体火箭发动机多机系统，包括：多台液体火箭发动机、氧化剂泵后连通管路及燃料泵后连通管路，其中各台液体火箭发动机状态一致，各台液体火箭发动机氧化剂泵、燃料泵及涡轮为串联结构；该系统与现有的多台液体火箭发动机并联系统相比，具有各台发动机推力室推力同步性非常一致的特点，这对大推力火箭有着重要意义。

技术领域

本发明属于航天领域，特别是大推力火箭。

背景技术

为了提高火箭的运载能力，需要采用多台火箭发动机一起工作，尤其是液体火箭发动机。现有的方案是多台单独的液体火箭发动机一起工作，由于各台液体火箭发动机的性能散差不可避免，这必然会引起同一时刻不同方向发动机推力不一致，尤其是起动过程，而且还是不可预测，这不仅要求火箭箭体有很大的结构强度，还需要很大的伺服功率进行调整，这就限制了并联发动机的数量，也就限制了火箭的推力。

发明内容

本发明目的就是要得到一种新型液体火箭发动机多机系统，最大程度减小各台液体火箭发动机工作过程中的散差，推动大推力火箭进一步发展。

为解决上述问题，本发明提供了一种新型液体火箭发动机多机系统，包括：多台液体火箭发动机（以下简称发动机）、氧化剂泵后连通管路及燃料泵后连通管路，其中各台发动机状态一致，每台发动机的氧化剂泵、燃料泵及涡轮为串联结构。

氧化剂由各台发动机的氧化剂泵入口进入，即图中标有Y及箭头位置，充填至各台发动机氧化剂主阀、氧化剂副阀前，并由氧化剂泵后连通管路连通。

燃料由各台发动机的燃料泵入口进入，即图中标有R及箭头位置，充填至各台发动机燃料主阀、燃料副阀前，并由燃料泵后连通管路连通。

进一步的，接到起动指令后，同时给各台发动机上的起动器通电，起动器产生的燃气吹动对应发动机上的涡轮旋转，带动串联的氧化剂泵、燃料泵转动。

进一步的，各台发动机氧化剂泵出口压力增加，由于氧化剂泵后连通管路的作用，各台发动机氧化剂泵出口压力保持一致。

进一步的，各台发动机燃料泵出口压力增加，由于燃料泵后连通管路的作用，各台发动机燃料泵出口压力保持一致。

进一步的，打开各台发动机上燃料副阀，燃料在压力作用下充填各台发动机上的燃气发生器燃料腔，充填满后喷入各台发动机上的燃气发生器。

进一步的，打开各台发动机上氧化剂副阀，氧化剂在压力作用下充填各台发动机上的燃气发生器氧化剂腔，充填满后喷入各台发动机上的燃气发生器。

进一步的，当氧化剂和燃料均喷入各台发动机上的燃气发生器后，如果是自燃推进剂，则接触后发生反应；如果是非自燃推进剂，则在各个燃气发生器上的点火器作用下发生反应，生成的燃气吹动涡轮接替起动器工作。

进一步的，打开各台发动机上的燃料主阀，燃料在压力作用下充填各台发动机上的推力室燃料腔，充填满后喷入各台发动机上的推力室。

进一步的，打开各台发动机上的氧化剂主阀，氧化剂在压力作用下充填各台发动机上的推力室氧化剂腔，充填满后喷入各台发动机上的推力室。

进一步的，当氧化剂和燃料均喷入各台发动机上的推力室后，如果是自燃推进剂，则接触后发生反应；如果是非自燃推进剂，则在各个推力室上的点火器作用下发生反应，生成的高温高压燃气经喷管排出产生推力。

进一步的，一种新型液体火箭发动机多机系统起动完成。

进一步的，在工作过程中，各台发动机氧化剂泵出口压力一致，各台发动机燃料泵出口压力一致，且各台发动机状态一致，因此各台发动机上的推力室均在同一状态下工作，其推力同步性非常一致。

进一步的，接到关机指令后，关闭各台发动机上的氧化剂副阀，接着关闭各台发动机上的燃料副阀，各台发动机上的燃气发生器推进剂供应停止，涡轮转速迅速降低。