一种火箭煤油箱地面动力系统试车增补压系统的制作方法

本技术涉及机械制造和增补压系统，具体而言，涉及一种火箭煤油箱地面动力系统试车增补压系统。

背景技术：

1、液氧煤油动力系统以其高密度比冲、无毒环保、使用成本低等优点，广泛应用于运载火箭和航天飞行器，是运载火箭主动力的理想选择。其中液氧煤油火箭动力系统试车是火箭初样阶段标志性的大型地面试验之一，它能充分考核动力系统总体设计方案的正确性和箭上、地面各系统接口的协调性；及其增压性能、输送特性、及其动力系统匹配性等各种关键技术。现有的煤油箱动力系统试车增补压系统比较复杂，零组件种类、数量较多，加大了试验系统的研制难度，也增加了试验系统研制、生产成本。

2、在实现本实用新型过程中，发现现有技术中至少存在如下问题：煤油箱动力系统试车增补压系统冗余性较差，可靠性差，具有一定的风险性。

技术实现思路

1、有鉴于此，本实用新型实施例的目的在于提供一种火箭煤油箱地面动力系统试车增补压系统，以解决煤油箱动力系统试车增补压系统冗余性较差，可靠性差，具有一定的风险性的技术问题。

2、为达上述目的，本实用新型实施例提供了一种火箭煤油箱地面动力系统试车增补压系统，其包括：

3、主路，所述主路具有地面氦气源；

4、增压路，所述增压路一端与所述主路连通，另一端与煤油箱连通；

5、补压路，所述补压路与所述增压路并联，所述补压路一端与所述主路连通，另一端与所述煤油箱连通；

6、反馈路，所述反馈路一端与所述煤油箱连通，另一端分别与所述增压路和所述补压路相连；以及

7、减压路，所述减压路一端与所述主路连通，另一端与所述煤油箱连通；

8、其中，所述反馈路用于实时检测所述煤油箱压力，当所述增压路发生故障时，所述补压路进行补压。

9、优选的，所述主路包括：

10、地面氦气源；

11、第一过滤器，所述第一过滤器的一端与所述地面氦气源连通；

12、第一减压阀，所述第一减压阀与所述第一过滤器的另一端连通。

13、优选的，所述增压路包括：

14、第一增压支路，所述第一增压支路具有主路增压电磁阀和第一增压孔板；

15、第二增压支路，所述第二增压支路与所述第一增压支路并联，具有辅助路增压电磁阀和第二增压孔板；

16、第三增压支路，所述第三增压支路与所述第二增压支路并联，具有备保路增压电磁阀和第三增压孔板；

17、第二过滤器，设置在靠近所述主路的增压路上。

18、地面氦气源通过第一过滤器、第一减压阀、四通、氦气流量计、氦气瓶、第二过滤器、三路增压电磁阀、第一孔板和煤油箱消能器给煤油箱进行增压。通过第一减压阀稳定气瓶压力维持在23±1mpa。在常温氦气瓶前加入减压器稳定气瓶压力，更改增压电磁阀的控压带使得仅用飞行状态下的三路增压电磁阀和第一孔板硬件能够实现煤油箱动力系统试车的气枕压力需求。

19、优选的，所述补压路包括：

20、第一补压支路，所述第一补压支路具有第一辅助路补压电磁阀和第一补压孔板；

21、第二补压支路，所述第二补压支路与所述第一补压支路相连，具有第二辅助路补压电磁阀和第二补压孔板；

22、第三过滤器，所述第三过滤器设置在靠近所述主路的补压路上；

23、煤油箱充气开关，所述煤油充气开关设置在靠近所述煤油箱的补压路上。

24、地面氦气源通过第一过滤器、第一减压阀、四通、氦气流量计、过滤器、两路补压电磁阀和第二孔板、煤油箱手动充气开关和煤油箱消能器给煤油箱进行增压，通过第一减压阀稳定补压路气源维持在23±1mpa。

25、通过在煤油氦常温增压管路上加入三通并连接煤油箱充气手动开关，在总装总测、运输期间通过煤油箱充气手动开关给煤油箱充气，地面试车期间通过煤油箱充气手动开关连接地面补压管路，火箭发射场进入发射区前关闭煤油箱充气手动开关，接管嘴接口处装堵头防止煤油箱漏气，通过这种方式减少了增压输送系统与煤油箱的机械接口数量。

26、优选的，所述减压路具有第二减压阀、煤油箱排气阀和排气阀控制电磁阀，所述第二减压阀设置在所述减压路上靠近所述主路的一端，所述煤油箱排气阀设置在所述煤油箱上，所述煤油箱排气阀和所述排气阀控制电磁阀之间的减压路上设有所述排气阀控制电磁阀。地面气源通过地面过滤器、减压阀、四通、减压阀、排气阀控制电磁阀给煤油箱排气阀提供控制气体，使煤油排气阀打开排气，进行减压。

27、优选的，所述反馈路包括：

28、煤油箱压力传感器，所述煤油箱压力传感器一端与所述煤油箱相连；

29、煤油箱增压控制器，所述煤油箱增压控制器一端与所述煤油箱压力传感器相连，另一端分别与所述增压路的辅助路增压电磁阀和备保路的增压电磁阀相连，还分别与所述补压路的第一辅助路补压电磁阀和第二辅助路补压电磁阀相连。动力系统试车过程中由煤油箱压力传感器感受煤油箱气枕压力，通过煤油箱增压控制器控制两路增压电磁阀和两路补压电磁阀启闭，实现煤油箱气枕压力的精准控制。

30、优选的，所述增压路上连接有常温氦气瓶，所述主路通过四通分别与减压路、增压路和补压路连通，所述四通上还连接有温度传感器。通过温度传感器记录增补压气体时刻气体温度，为试车后煤油箱增压计算模型校核提供数据依据。

31、优选的，所述四通与增压路和补压路连通位置之间设有氦气流量计。通过氦气流量计记录增补压气体时刻流量，为试车后煤油箱增压计算模型校核提供数据依据。

32、优选的，所述煤油箱上设有煤油箱保险阀和煤油箱消能器，所述煤油箱消能器与增压路和补压路连通。动力系统试车过程中，当煤油箱气枕压力高于煤油保险阀打开压力，煤油保险阀打开，当气枕压力低于煤油保险阀关闭压力，煤油保险阀关闭。

33、优选的，所述煤油箱上设有第一煤油输送管、第二煤油输送管和第三煤油输送管，所述第一煤油输送管连接有第一发动机，所述第二煤油输送管连接有第二发动机，所述第三煤油输送管连接有第三发动机。煤油箱内煤油经各个煤油输送管分别输送至各个发动机煤油泵入口处。

34、上述技术方案具有如下有益效果：

35、(1)通过设置增压路，与之并联的补压路和实时检测反馈的反馈路，即在煤油箱三路增压电磁阀和第一孔板的基础之上增加了两路补压路电磁阀和第二孔板，当三路增压电磁阀发生故障时，两路补压路电磁阀参与工作，能够满足煤油箱的气枕压力需求，增加了试车增补压系统的冗余，也提高了煤油箱动力系统试车增补压系统可靠性。

36、(2)动力系统试车过程中由煤油箱压力传感器感受煤油箱气枕压力，通过煤油箱增压控制器控制两路增压电磁阀和两路补压电磁阀启闭，与增压路和补压路配合实现煤油箱气枕压力的精准控制。

37、(3)该系统简单可靠，零部件种类较少，缩短了系统研制、加工周期，降低了生产成本。

38、(4)在气源处加入氦气流量计、温度传感器时刻测量增补压氦气流量、温度，为试车后的增压计算提供实验数据。

39、(5)通过在煤油氦常温增压管路上加入三通并连接煤油箱充气手动开关，在总装总测、运输期间通过煤油箱充气手动开关给煤油箱充气，地面试车期间通过煤油箱充气手动开关连接地面补压管路，火箭发射场进入发射区前关闭煤油箱充气手动开关，接管嘴接口处装堵头防止煤油箱漏气，通过这种方式减少了增压输送系统与煤油箱的机械接口数量。

40、(6)在氦气瓶前加入减压器稳定气瓶压力，改变增压电磁阀的控压带，使得仅用飞行状态下的三路增压电磁阀和第一孔板硬件能够实现煤油箱动力系统试车的气枕压力需求。