液氧煤油发动机多次启动点火系统及点火方法与流程

本发明涉及火箭发动机，尤其是指一种液氧煤油发动机多次启动点火系统及点火方法。

背景技术：

1、目前液氧煤油火箭发动机的点火方式主要有烟火点火、火炬点火、化学点火等。烟火点火是通过点燃火药药柱形成高温燃气将进入燃气发生器或推力室的推进剂点燃，由于该方法每次点火都需要消耗一支点火器，在多次点火系统中需要并联安装多个点火器，局限性较大；火炬点火是在发动机主燃烧室点火前，在燃烧室内形成一支稳定的火炬，这种方案将火炬从推力室头部进入或者通过喷管出口进入燃烧室，该方法缺点是难以形成可靠的火炬。

2、液氧煤油非自燃推进剂主要以化学点火剂点火为主，该化学物遇氧即可发生自燃，目前液氧煤油火箭发动机点火主要采用点火导管贮存点火剂，点火导管为一次性使用，对于需要二次启动的飞行任务也是需要安装两个点火导管，而且仅推力室路点火采用点火剂点火方式，发生器路点火一般仍采用烟火点火方式。

3、需要一种便于多次启动的点火系统。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是：提供一种能够多次挤压点火剂，推力室和发生器都采用点火剂点火，而且点火剂到达的时间和顺序及流量可以得到精确控制的液氧煤油发动机多次启动点火系统及点火方法。

2、为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种液氧煤油发动机多次启动点火系统，包括：通过管路依次连接的气体驱动单元、气体控制器、点火剂贮箱、膜片阀、点火剂控制器、点火路单向阀、点火路调节装置、发生器点火路调节装置、发生器点火剂控制器和发生器点火喷嘴，所述点火路单向阀与点火路调节装置之间设有合路管路，煤油供应单元通过煤油路单向阀与所述合路管路连接，所述点火路调节装置和发生器点火路调节装置之间设有总装导管，所述总装导管依次连接有推力室点火路单向阀和推力室点火喷嘴；

3、所述气体驱动单元还依次通过吹除路控制器和吹除路单向阀与所述合路管路连接。

4、进一步的，所述点火路调节装置和发生器点火路调节装置均为节流圈。

5、进一步的，所述气体控制器、点火剂控制器、发生器点火剂控制器和吹除路控制器均为电磁阀。

6、进一步的，所述气体驱动单元为高压气瓶。

7、进一步的，还包括充气单元，所述充气单元通过气体驱动充气阀与所述气体驱动单元连接。

8、进一步的，所述充气单元与所述气体驱动充气阀之间设有过滤器。

9、进一步的，所述充气单元供应的气体为氮气。

10、进一步的，还包括控制单元，所述控制单元分别与所述气体控制器、点火剂控制器、发生器点火剂控制器和吹除路控制器连接。

11、进一步的，还包括第一压力检测器、第二压力检测器、第三压力检测器、第四压力检测器、第五压力检测器和第六压力检测器，所述第一压力检测器、第二压力检测器、第三压力检测器、第四压力检测器、第五压力检测器和第六压力检测器分别与所述控制单元连接；

12、所述第一压力检测器设置于所述气体驱动单元与所述气体控制器之间；

13、所述第二压力检测器设置于所述气体控制器与所述点火剂贮箱之间；

14、所述第三压力检测器设置于所述膜片阀与所述点火剂控制器之间；

15、所述第四压力检测器设置于所述点火路调节装置与发生器点火路调节装置之间；

16、所述第五压力检测器设置于所述推力室点火路单向阀与推力室点火喷嘴之间；

17、所述第六压力检测器设置于所述发生器点火剂控制器与发生器点火喷嘴之间。

18、本发明还涉及一种基于上述所述的点火系统的点火方法，包括：

19、s1、依次开启气体控制器和点火剂控制器，通过气体驱动单元的驱动气体驱动点火剂充填点火路；

20、s2、打开发生器点火剂控制器，使点火剂同时到达推力室点火喷嘴和发生器点火喷嘴，并进行点火；

21、s3、点火完成后，关闭气体控制器和点火剂控制器；

22、s4、判断是否需要再次点火，是则进入步骤s5；

23、s5、打开吹除路控制器，气体驱动单元的驱动气体通过吹除路对点火路进行吹除，吹除完成后关闭吹除路控制器；

24、s6、回到步骤s1。

25、本发明的有益效果在于：提供了一种能够对推力室和发生器两路点火剂到达时间精确控制的点火系统，该系统通过流量调节元件对点火剂供应流量进行精确分配和调节，从而实现多次点火并且可以重复使用，该系统还可在发动机点火完成后通过煤油供应单元用煤油对推力室和发生器点火喷嘴进行冷却，增加了该点火系统的可靠性。

技术特征：

1.一种液氧煤油发动机多次启动点火系统，其特征在于，包括：通过管路依次连接的气体驱动单元、气体控制器、点火剂贮箱、膜片阀、点火剂控制器、点火路单向阀、点火路调节装置、发生器点火路调节装置、发生器点火剂控制器和发生器点火喷嘴，所述点火路单向阀与点火路调节装置之间设有合路管路，煤油供应单元通过煤油路单向阀与所述合路管路连接，所述点火路调节装置和发生器点火路调节装置之间设有总装导管，所述总装导管依次连接有推力室点火路单向阀和推力室点火喷嘴；

2.如权利要求1所述的点火系统，其特征在于：所述点火路调节装置和发生器点火路调节装置均为节流圈。

3.如权利要求1所述的点火系统，其特征在于：所述气体控制器、点火剂控制器、发生器点火剂控制器和吹除路控制器均为电磁阀。

4.如权利要求1所述的点火系统，其特征在于：所述气体驱动单元为高压气瓶。

5.如权利要求1所述的点火系统，其特征在于：还包括充气单元，所述充气单元通过气体驱动充气阀与所述气体驱动单元连接。

6.如权利要求5所述的点火系统，其特征在于：所述充气单元与所述气体驱动充气阀之间设有过滤器。

7.如权利要求6所述的点火系统，其特征在于：所述充气单元供应的气体为氮气。

8.如权利要求1所述的点火系统，其特征在于：还包括控制单元，所述控制单元分别与所述气体控制器、点火剂控制器、发生器点火剂控制器和吹除路控制器连接。

9.如权利要求8所述的点火系统，其特征在于：还包括第一压力检测器、第二压力检测器、第三压力检测器、第四压力检测器、第五压力检测器和第六压力检测器，所述第一压力检测器、第二压力检测器、第三压力检测器、第四压力检测器、第五压力检测器和第六压力检测器分别与所述控制单元连接；

10.一种基于权利要求1-9任意一项所述的点火系统的点火方法，包括：

技术总结
本发明提供了一种液氧煤油发动机多次启动点火系统及点火方法，包括：气体驱动单元、气体控制器、点火剂贮箱、膜片阀、点火剂控制器、点火路单向阀、点火路调节装置、发生器点火路调节装置、发生器点火剂控制器和发生器点火喷嘴，点火路单向阀与点火路调节装置之间设有合路管路，煤油供应单元与合路管路连接，点火路调节装置和发生器点火路调节装置之间设有总装导管，总装导管与推力室点火喷嘴连接。该系统能够对推力室和发生器两路点火剂到达时间精确控制，通过流量调节元件对点火剂供应流量进行精确分配和调节，从而实现多次点火，该系统还可在发动机点火完成后通过煤油供应单元用煤油对推力室和发生器点火喷嘴进行冷却，增加了可靠性。

技术研发人员：付平,陈勃新,赵战卫
受保护的技术使用者：北京中科宇航技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/22