一种双模式变推力的推进系统及推进方法技术方案

本发明专利技术适用于航天动力设备技术领域，提供了一种双模式变推力的推进系统及推进方法，推进系统包括：固体推进剂药柱阵列连通设置在燃气容腔上端；燃气容腔通过第一气路管路连通贮箱，贮箱连通发动机；燃气容腔通过第二气路管路连通发动机电磁阀；控制测量系统分别电连接固体推进剂药柱阵列、发动机以及发动机电磁阀；通过控制测量系统点燃固体推进剂药柱阵列中的固体推进剂并释放气体到燃气容腔，将燃气容腔中一部分气体作为挤压气体通过第一气路管路挤压贮箱中的液体推进剂供应发动机，将另一部分气体经过第二气路管路供应发动机电磁阀。本申请能够减少承压容器的重量，以及通过变推力的推进模式，可以减少发动机的数量，从而减少推进系统的重量。而减少推进系统的重量。而减少推进系统的重量。

【技术实现步骤摘要】
一种双模式变推力的推进系统及推进方法


[0001]本专利技术属于航天动力设备
，尤其涉及一种双模式变推力的推进系统及推进方法。

技术介绍

[0002]对于挤压式推进系统需要有挤压气体，常规的挤压气体都是高压气体贮存在高压容器里面，这种方式不仅高压气体存在危险性，而且会导致高压容器重量更重的问题。然而发动机在不同环境，不同需求的情况下因工作推力不一样，需要由不同推力的发动机进行工作。针对这种情况，当发动机数量变多，系统重量也会增大。

技术实现思路

[0003]本专利技术实施例提供一种双模式变推力的推进系统，旨在解决高压气体贮存在高压容器中存在重量大，以及因工作推力不一样，发动机数量变多，系统重量也会增大的问题。
[0004]本专利技术实施例是这样实现的，通过提供一种双模式变推力的推进系统，包括：控制测量系统、固体推进剂药柱阵列、燃气容腔、第一气路管路、第二气路管路、贮箱、液路管路、发动机，以及对应所述发动机的发动机电磁阀；
[0005]所述固体推进剂药柱阵列连通设置在所述燃气容腔上端；
[0006]所述燃气容腔通过所述第一气路管路连通所述贮箱，所述贮箱连通所述发动机；
[0007]所述燃气容腔通过所述第二气路管路连通所述发动机电磁阀；
[0008]所述控制测量系统分别电连接所述固体推进剂药柱阵列、所述发动机以及所述发动机电磁阀；
[0009]通过所述控制测量系统点燃所述固体推进剂药柱阵列中的固体推进剂并释放气体到所述燃气容腔，将所述燃气容腔中一部分气体作为挤压气体通过所述第一气路管路挤压所述贮箱中的液体推进剂供应所述发动机，将另一部分气体经过所述第二气路管路供应所述发动机电磁阀。
[0010]更进一步地，所述贮箱包括贮箱气腔和贮箱液腔，所述燃气容腔中的气体经过所述第一气路管路进入所述贮箱气腔，通过所述贮箱气腔挤压所述贮箱液腔中的液体推进剂。
[0011]更进一步地，所述第一气路管连通所述燃气容腔和所述贮箱气腔，在所述第一气路管路上设置有一气路过滤器，以及在所述第一气路管路与所述控制测量系统之间电连接有一气路压力传感器。
[0012]更进一步地，所述液路管路连通所述贮箱液腔和所述发动机，在所述液路管路上设置有一液路过滤器，以及在所述液路管路与所述控制测量系统之间电连接有一液路压力传感器。
[0013]更进一步地，在所述第一气路管路与所述贮箱气腔之间设置有一泄压阀门和一安全阀，且所述控制测量系统电连接所述泄压阀门。
[0014]更进一步地，所述固体推进剂药柱阵列包括多个推进剂药柱，各所述推进剂药柱中存储有不同燃速的固体推进剂。
[0015]更进一步地，所述发动机包括至少一个轨控发动机和/或姿控发动机，对应每个所述轨控发动机和/或所述姿控发动机设置有一所述发动机电磁阀。
[0016]更进一步地，所述发动机电磁阀包括：电磁铁、第一阀芯、第一弹簧、气路入口、第一气腔、气路通道、第二气腔、第二阀芯、第二弹簧、液路入口以及液路出口；
[0017]所述电磁铁、第一阀芯和第一弹簧联动，控制所述燃气容腔中的部分气体依次经过连通的所述气路入口、第一气腔、气路通道以及第二气腔，推动所述第二阀芯向所述第二弹簧侧移动，控制所述发动机电磁阀的阀门液路导通，所述贮箱液腔中的液体推进剂经由所述液路入口和所述液路出口输送至所述轨控发动机和/或所述姿控发动机。
[0018]本专利技术实施例还提供一种双模式变推力的推进方法，采用实施例中任一所述的一种双模式变推力的推进系统，包括以下步骤：
[0019]获取发动机的推力需求，根据所述发动机的推力需求计算固体推进剂药柱阵列中固体推进剂的燃气供应速度；
[0020]基于所述燃气供应速度点燃所述固体推进剂药柱阵列中对应的固体推进剂，以释放气体至燃气容腔；
[0021]控制所述燃气容腔中的一部分气体作为挤压气体通过第一气路管路挤压贮箱中的液体推进剂供应所述发动机；
[0022]控制所述燃气容腔中的另一部分气体经过所述第二气路管路供应所述发动机电磁阀。
[0023]更进一步地，在所述控制所述燃气容腔中的一部分气体作为挤压气体通过第一气路管路挤压贮箱中的液体推进剂供应所述发动机的步骤之后，还包括：
[0024]检测所述燃气容腔中气体的压力值，判断是否需要增加固体推进剂助燃；
[0025]若所述燃气容腔中气体的压力值低于压力阈值，则根据所述压力值与所述压力阈值的差值控制所述固体推进剂药柱阵列点燃新的固体推进剂，对所述燃气容腔增压；
[0026]若所述燃气容腔中气体的压力值高于压力阈值，则根据所述压力值与所述压力阈值的差值控制泄压阀门进行泄压。
[0027]本专利技术所达到的有益效果，由于提供一种双模式变推力的推进系统，在固体推进剂药柱阵列中，存储有不同燃速的固体推进剂，控制测量系统根据发动机所需推力能够反推出固体推进剂点燃后的燃气供应速度，根据燃气供应速度点燃固体推进剂药柱阵列中对应的固体推进剂，产生燃气作为增压气体，可以减少承压容器的重量。且固体推进剂包括有对应小推力和大推力的不同类型的固体推进剂，针对发动机所需推力、发动机数量可以对应控制固体推进剂燃烧产生增压的气体。所以，本申请通过固体推进剂燃烧产生的燃气作为增压气体，可以减少承压容器的重量；以及通过变推力的推进模式，可以减少发动机的数量，从而减少推进系统的重量。
附图说明
[0028]图1是本专利技术实施例提供的一种双模式变推力的推进系统的结构示意图；
[0029]图2是本专利技术实施例提供的固体推进剂药柱阵列的结构示意图；
[0030]图3是本专利技术实施例提供的发动机电磁阀的结构示意图；
[0031]图4是本专利技术实施例提供的一种双模式变推力的推进方法的流程图；
[0032]图5是本专利技术另一实施例提供的一种双模式变推力的推挤方法的流程图；
[0033]其中，1、控制测量系统，2、固体推进剂药柱阵列，21、推进剂药柱，3、燃气容腔，4、第一气路管路，5、第二气路管路，6、贮箱，61、贮箱气腔，62、贮箱液腔，7、液路管路，8、发动机，81、姿控发动机，82、轨控发动机，9、发动机电磁阀，901、电磁铁、902、第一阀芯，903、第一弹簧，904、气路入口，905、第一气腔，906、气路通道，907、第二气腔，908、第二阀芯，909、第二弹簧，910、液路入口，911、液路出口，912、第一排气口，913、第二排气口，914、第一密封圈，915、第二密封圈，916、限位挡块，10、气路过滤器、11、气路压力传感器，12、液路过滤器，13、液路压力传感器，14、泄压阀门，15、安全阀。
具体实施方式
[0034]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0035]由于提供一种双模式变推力的推进系统，在固体推进剂药柱本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双模式变推力的推进系统，其特征在于，包括：控制测量系统、固体推进剂药柱阵列、燃气容腔、第一气路管路、第二气路管路、贮箱、液路管路、发动机，以及对应所述发动机的发动机电磁阀；所述固体推进剂药柱阵列连通设置在所述燃气容腔上端；所述燃气容腔通过所述第一气路管路连通所述贮箱，所述贮箱连通所述发动机；所述燃气容腔通过所述第二气路管路连通所述发动机电磁阀；所述控制测量系统分别电连接所述固体推进剂药柱阵列、所述发动机以及所述发动机电磁阀；通过所述控制测量系统点燃所述固体推进剂药柱阵列中的固体推进剂并释放气体到所述燃气容腔，将所述燃气容腔中一部分气体作为挤压气体通过所述第一气路管路挤压所述贮箱中的液体推进剂供应所述发动机，将另一部分气体经过所述第二气路管路供应所述发动机电磁阀。2.如权利要求1所述的一种双模式变推力的推进系统，其特征在于，所述贮箱包括贮箱气腔和贮箱液腔，所述燃气容腔中的气体经过所述第一气路管路进入所述贮箱气腔，通过所述贮箱气腔挤压所述贮箱液腔中的液体推进剂。3.如权利要求2所述的一种双模式变推力的推进系统，其特征在于，所述第一气路管连通所述燃气容腔和所述贮箱气腔，在所述第一气路管路上设置有一气路过滤器，以及在所述第一气路管路与所述控制测量系统之间电连接有一气路压力传感器。4.如权利要求2所述的一种双模式变推力的推进系统，其特征在于，所述液路管路连通所述贮箱液腔和所述发动机，在所述液路管路上设置有一液路过滤器，以及在所述液路管路与所述控制测量系统之间电连接有一液路压力传感器。5.如权利要求2所述的一种双模式变推力的推进系统，其特征在于，在所述第一气路管路与所述贮箱气腔之间设置有一泄压阀门和一安全阀，且所述控制测量系统电连接所述泄压阀门。6.如权利要求1所述的一种双模式变推力的推进系统，其特征在于，所述固体推进剂药柱阵列包括多个推进剂药柱，各所述推进剂药柱中存储有不同燃速的固体推进剂。7.如权利要求2所述的一种双模式变推力...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：宁波天擎航天科技有限公司，
类型：发明
国别省市：