[发明专利]一种适用于高超声速飞行器发动机的高压氢气供应系统

权利要求书

1.一种适用于高超声速飞行器发动机的高压氢气供应系统，其特征在于：

包括高压氢气瓶、主供应单元、动力系统供应单元以及润滑系统供应单元；

主供应单元输入端与高压氢气瓶连通，主供应单元输出端分别与动力系统供应单元和润滑系统供应单元连通；

主供应单元包括主管道，以及沿着氢气流向依次设置在主管路上的高压氢充放气阀、电爆阀、氮气充气阀以及氢气减压阀；

动力系统供应单元包括第一管道、氢气分流器以及两条分支管道；第一管道的输入端与主管道的输出端连通，第一管道的输出端与氢气分流器的输入端连通，氢气分流器具有多个输出端，并分别与至少两条分支管道连通；

其中，每条分支管道上均设置有氢气孔板，且至少有一条分支管道上设置氢气电磁阀；

润滑系统供应单元包括第二管道、滑油贮箱、滑油管道、滑油加注泄出阀、滑油电磁阀以及滑油孔板；

第二管道的输入端与主管道的输出端连通，第二管道的输出端与滑油贮箱的输入端连接，滑油贮箱的输出端与滑油管道连接；

滑油管道上沿着滑油流向依次设置滑油加注泄出阀、滑油电磁阀以及滑油孔板。

2.根据权利要求1所述的适用于高超声速飞行器发动机的高压氢气供应系统，其特征在于：所述高压氢充放气阀为四接口单向阀结构，包括与地面氢气加注设备连接的第一接口、与高压氢气瓶连接的第二接口、与远程控制端连接的第三接口、与氢气放气引气装置连接的第四接口；

通过第一、第二接口实现对高压氢气瓶进行充气，通过第三、第四接口实现高压氢气瓶远程放气。

3.根据权利要求1所述的适用于高超声速飞行器发动机的高压氢气供应系统，其特征在于：所述滑油贮箱内设置活塞，活塞将滑油贮箱隔离为一个氢气腔室和一个滑油腔室。

4.根据权利要求1或2或3所述的适用于高超声速飞行器发动机的高压氢气供应系统，其特征在于：所述高压氢气瓶贮存氢气压力≥70MPa；高压氢充放气阀充放气压力能力≥75MPa；氢气减压阀进口压力≤70MPa，出口压力为6±0.5MPa；氢气安全阀工作压力为7±0.3MPa；氢气电磁阀正常工作压差≥6MPa，开关频率≥30Hz；滑油贮箱工作压力≥6.5MPa；滑油电磁阀正常工作压差≥5MPa，响应时间≤30ms。

5.根据权利要求4所述的适用于高超声速飞行器发动机的高压氢气供应系统，其特征在于：所述氢气孔板为气体音速孔板。

6.根据权利要求5所述的适用于高超声速飞行器发动机的高压氢气供应系统，其特征在于：所述主管道上，且位于电爆阀、氮气充气阀之间设置有过滤器。

7.根据权利要求1所述的适用于高超声速飞行器发动机的高压氢气供应系统，其特征在于：动力系统供应单元的氢气流量调节精度恒定时，调节精度为10％至25％；

情况A：当所需氢气流量调节范围小于等于Q时，选择在一条分支管道上安装氢气电磁阀，通过控制该氢气电磁阀开关的开闭时间比例，实现氢气流量的调节；其中Q的取值范围是：30g/s至45g/s；

情况B：当所需氢气流量调节范围为大于Q时，选择在N条分支管道上分别安装不同响应频率的氢气电磁阀，N≥2，通过分别控制N个氢气电磁阀开关的开闭时间比例来进行调节；其中，响应频率小的电磁阀负责粗调流量，响应频率大的电磁阀对粗调流量进行补充修正，利用不同响应频率的氢气电磁阀的耦合作用实现氢气流量的调节。

8.根据权利要求7所述的适用于高超声速飞行器发动机的高压氢气供应系统，其特征在于：

所述情况B中氢气电磁阀数量确定应遵循以下原则：

N＝0.0013*Q²-0.0333*Q+0.8，且N向上取整；

氢气电磁阀的规格的选取应遵循以下原则；每一路氢气电磁阀的流量满足按照比值为2的等比数列，每一路氢气电磁阀的响应频率由各自流经的气体体积流量确定。