一种火箭液氧加注系统及控制方法技术方案

本发明专利技术涉及一种火箭液氧加注系统及控制方法，加注系统包括杆上加注管路和杆上排放管路，杆上加注管路沿着Z字型的发射塔摆杆布置，杆上排放管路的前半段沿着发射塔摆杆的前半段布置，杆上排放管路的后半段通过吊索与发射塔摆杆的后半段连接；杆上加注管路的前端与火箭氧箱的加注口连接，杆上加注管路的后端与塔上加注管路连接，塔上加注管路与地面加注管路连接，塔上加注管路上设有第一控制阀，杆上排放管路的前端与火箭氧箱的排放口连接，杆上排放管路的后端与塔上排放管路连接，塔上排放管路上设有气液分离器，其具有结构简单、成本低廉、安全性好、可靠性高的优点；控制方法具有流程简单、安全可靠、容错能力强的优点。容错能力强的优点。容错能力强的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种火箭液氧加注系统及控制方法


[0001]本专利技术涉及火箭低温介质加注装置，具体涉及一种火箭液氧加注系统及控制方法。

技术介绍

[0002]液氧加注是运载火箭低温介质加注系统的重要组成部分，其主要功能是在规定的发射程序中，按时、定量、保质地进行火箭氧箱的预冷、加注和射前补加。为保证液氧品质、减小管路漏热，加注管路中的阀门和管道通常采用真空多层绝热形式；为保证安全性、避免形成“液袋”，加注管路的布局通常采用“步步高”走向，即，火箭加注口标高＞杆上管路标高＞塔上管路标高＞外线管路标高＞库区管路标高；为保证发射系统的通用性，发射塔上的加注管路部分通常是预先布置好的，但为了使发射塔适用液氧加注口相对较低的运载火箭，本领域采用了Z字型摆杆结构，此时若使加注管路采用传统的“步步高”走向布置，就需要对发射塔上的加注管路进行改造，不但会影响发射塔的通用性，且会影响发射效率。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种火箭液氧加注系统及控制方法，系统具有结构简单、成本低廉、安全性好、可靠性高的优点，方法具有流程简单、安全可靠、容错能力强的优点。
[0004]为解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供的一种火箭液氧加注系统，包括杆上加注管路和杆上排放管路，所述杆上加注管路沿着Z字型的发射塔摆杆布置，所述杆上排放管路的前半段沿着发射塔摆杆的前半段布置，杆上排放管路的后半段通过吊索与发射塔摆杆的后半段连接；杆上加注管路的前端通过软管和加注连接器与火箭氧箱的加注口连接，杆上加注管路的后端通过软管和法兰与接口设置在发射塔六夹层的塔上加注管路连接，塔上加注管路与地面加注管路连接，塔上加注管路上设有第一控制阀，杆上排放管路的前端通过软管和排放连接器与火箭氧箱的排放口连接，杆上排放管路的后端通过软管和法兰与接口设置在发射塔五夹层的塔上排放管路连接，塔上排放管路上设有气液分离器。
[0005]进一步的，本专利技术一种火箭液氧加注系统，其中，所述塔上加注管路上设有第二控制阀，第二控制阀和第一控制阀之间的塔上加注管路通过热氧排放管路连接有氧排装置，热氧排放管路上设有第三控制阀。
[0006]进一步的，本专利技术一种火箭液氧加注系统，其中，所述塔上排放管路上设有止回阀和蝶阀，止回阀处于气液分离器远离杆上排放管路的一侧，蝶阀处于气液分离器和止回阀之间。
[0007]进一步的，本专利技术一种火箭液氧加注系统，其中，所述地面加注管路连接有液氧贮罐，液氧贮罐设有增压器，地面加注管路上设有液氧泵。
[0008]进一步的，本专利技术一种火箭液氧加注系统，其中，所述塔上加注管路上设有低温过滤器，低温过滤器处于第二控制阀相对杆上加注管路的一侧，第一控制阀处于第二控制阀远离杆上加注管路的一侧。
[0009]进一步的，本专利技术一种火箭液氧加注系统，其中，所述塔上加注管路上设有温度传感器T1和压力传感器P1，温度传感器T1和压力传感器P1处于低温过滤器相对杆上加注管路的一侧。
[0010]进一步的，本专利技术一种火箭液氧加注系统，其中，所述塔上排放管路在气液分离器的两侧对应设有温度传感器T2和温度传感器T3，塔上排放管路在气液分离器的两侧还对应设有压力传感器P2和压力传感器P3。
[0011]进一步的，本专利技术一种火箭液氧加注系统，其中，所述气液分离器上设有压力传感器P4和液位计L1。
[0012]进一步的，本专利技术一种火箭液氧加注系统，其中，所述火箭氧箱上设有压力传感器P5和液位计L2。
[0013]本专利技术提供的一种上述火箭液氧加注系统的控制方法，包括以下步骤：
[0014]S1、打开第一控制阀和第二控制阀，关闭第三控制阀，使液氧贮罐中的液氧通过挤压方式依次流经地面加注管路、塔上加注管路和杆上加注管路进入火箭氧箱；
[0015]S2、当塔上加注管路或杆上加注管路的温度低于第一温度值时，开启液氧泵，当火箭氧箱中的液氧达到初值液位时，停止液氧泵并关闭第二控制阀；
[0016]S3、当地面加注管路的温度高于第二温度值时，打开第三控制阀，使液氧贮罐中的液氧通过挤压方式依次流经地面加注管路、塔上加注管路和热氧排放管路进入氧排装置；当地面加注管路的温度低于第三温度值时，关闭第三控制阀；
[0017]S4、火箭发射前，打开第二控制阀，使液氧贮罐中的液氧通过挤压方式依次流经地面加注管路、塔上加注管路和杆上加注管路进入火箭氧箱，当火箭氧箱中的液氧达到终值液位时，关闭第二控制阀；
[0018]S5、火箭发射时，关闭第一控制阀，打开第二控制阀和第三控制阀，并在加注连接器脱落时使其处于气动关闭状态。
[0019]本专利技术一种火箭液氧加注系统及控制方法与现有技术相比，具有以下优点：本专利技术通过设置杆上加注管路和杆上排放管路，使杆上加注管路沿着Z字型的发射塔摆杆布置，使杆上排放管路的前半段沿着发射塔摆杆的前半段布置，使杆上排放管路的后半段通过吊索与发射塔摆杆的后半段连接；让杆上加注管路的前端通过软管和加注连接器与火箭氧箱的加注口连接，让杆上加注管路的后端通过软管和法兰与接口设置在发射塔六夹层的塔上加注管路连接，让塔上加注管路与地面加注管路连接，并在塔上加注管路上设置第一控制阀，同时，让杆上排放管路的前端通过软管和排放连接器与火箭氧箱的排放口连接，让杆上排放管路的后端通过软管和法兰与接口设置在发射塔五夹层的塔上排放管路连接，并在塔上排放管路上设置气液分离器。由此就构成了一种结构简单、成本低廉、安全性好、可靠性高的火箭液氧加注系统。本专利技术通过使杆上加注管路沿着Z字型的发射塔摆杆布置，与塔上加注管路组合就形成了倒U型弯结构，相比于现有技术改变了“步步高”布置方式，在保证液氧安全加注的基础上，不需要对塔上加注管路进行改变，保证了发射塔的通用性，提高了火箭发射效率；通过使杆上排放管路的前半段沿着发射塔摆杆的前半段布置，使杆上排放管路的后半段通过吊索与发射塔摆杆的后半段连接，并使杆上排放管路与塔上排放管路连接，可使加注管路及火箭氧箱中析出的氧气顺利排出，保证了液氧加注的安全性和可靠性。本专利技术提供的火箭液氧加注系统的控制方法具有流程简单、安全可靠、容错能力强的优点。
[0020]下面结合附图所示具体实施方式对本专利技术一种火箭液氧加注系统及控制方法作进一步详细说明。
附图说明
[0021]图1为本专利技术一种火箭液氧加注系统的示意图；
[0022]图2为本专利技术一种火箭液氧加注系统中杆上加注管路和杆上排放管路的示意图。
具体实施方式
[0023]首先需要说明的，本专利技术中所述的上、下、左、右、前、后等方位词只是根据附图进行的描述，以便于理解，并非对本专利技术的技术方案及请求保护范围进行的限制。
[0024]如图1和图2所示本专利技术一种火箭液氧加注系统的具体实施方式，包括杆上加注管路1和杆上排放管路2。使杆上加注管路1沿着Z字型的发射塔摆杆3布置，使杆上排放管路2的前半段沿着发射塔摆杆3的前半段布置，使杆上排放管路2的后半段通过吊索4与发射塔摆杆3的后半段连接。让杆上加注管路1的前端通过软管和加注本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种火箭液氧加注系统，其特征在于，包括杆上加注管路(1)和杆上排放管路(2)，所述杆上加注管路(1)沿着Z字型的发射塔摆杆(3)布置，所述杆上排放管路(2)的前半段沿着发射塔摆杆(3)的前半段布置，杆上排放管路(2)的后半段通过吊索(4)与发射塔摆杆(3)的后半段连接；杆上加注管路(1)的前端通过软管和加注连接器与火箭氧箱(5)的加注口连接，杆上加注管路(1)的后端通过软管和法兰与接口设置在发射塔六夹层的塔上加注管路(6)连接，塔上加注管路(6)与地面加注管路连接，塔上加注管路(6)上设有第一控制阀(61)，杆上排放管路(2)的前端通过软管和排放连接器与火箭氧箱(5)的排放口连接，杆上排放管路(2)的后端通过软管和法兰与接口设置在发射塔五夹层的塔上排放管路(7)连接，塔上排放管路(7)上设有气液分离器(71)。2.根据权利要求1所述的一种火箭液氧加注系统，其特征在于，所述塔上加注管路(6)上设有第二控制阀(62)，第二控制阀(62)和第一控制阀(61)之间的塔上加注管路(6)通过热氧排放管路(63)连接有氧排装置，热氧排放管路(63)上设有第三控制阀(64)。3.根据权利要求2所述的一种火箭液氧加注系统，其特征在于，所述塔上排放管路(7)上设有止回阀(72)和蝶阀(73)，止回阀(72)处于气液分离器(71)远离杆上排放管路(2)的一侧，蝶阀(73)处于气液分离器(71)和止回阀(72)之间。4.根据权利要求3所述的一种火箭液氧加注系统，其特征在于，所述地面加注管路连接有液氧贮罐，液氧贮罐设有增压器，地面加注管路上设有液氧泵。5.根据权利要求4所述的一种火箭液氧加注系统，其特征在于，所述塔上加注管路(6)上设有低温过滤器(65)，低温过滤器(65)处于第二控制阀(62)相对杆上加注管路(1)的一侧，第一控制阀(61)处于第二控制阀(62)远离杆上加注管路(1)的一侧。6.根据权利要求5所述的一种火箭液氧加注系...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄玲艳，刘佳兴，唐强，刘忠明，刘聪聪，贾永涛，荆慧强，赵海，王明华，范虹，张青，朱凯祥，
申请(专利权)人：北京航天发射技术研究所，
类型：发明
国别省市：