【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及火箭发动机，尤其涉及一种低温推进剂交叉增压输送系统及并联式火箭。
技术介绍
1、目前各航天大国对地-月、地-火以及其他深空探索任务的需求日益增加，伴随着空间技术产业化、商业化的发展，研究“绿色”、低成本、高可靠的大、重型运载火箭成为热点，在该过程中，捆绑式火箭得到了越来越多的应用。捆绑式火箭是指其每一级总成中，均设置有多个箭体(包括芯级和助推级)，每个箭体中均设置有独立的增压输送系统，以此增大推力、提升运载能力。
2、在实现本专利技术过程中，专利技术人发现现有技术中至少存在如下问题：
3、在运载火箭发展的当前阶段，单纯地增加燃料携带量的方式必然同时也大幅增加火箭的自重，靠此方式已很难再取得更大突破，因此，如何基于现有火箭的整体结构，进行增压输送系统的改进，实现动力冗余、提高火箭的运载能力，是需要解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术实施例提供一种低温推进剂交叉增压输送系统及并联式火箭，用以提升火箭的运载能力。
2、为达上述目的，一方面，本专利技术实施例提供一种低温推进剂交叉增压输送系统，包括多套增压输送单元，每套所述增压输送单元均包括一个液氧箱和一个低温推进剂箱，所述液氧箱的液相空间通过液氧箱交叉输送管路互相连通，所述低温推进剂箱的液相空间通过推进剂箱交叉输送管路互相连通。
3、另一方面，本专利技术实施例还提供一种并联式火箭，所述并联式火箭的一级总成上设置有前述的低温推进剂交叉增压输送系统；所述并联式火箭的一级总成包
4、上述技术方案具有如下有益效果：
5、本专利技术的技术方案采用交叉增压输送的方式，即，通过将多套增压输送系统的液氧箱液相空间相连通、推进剂箱的液相空间相连通、同时将液氧箱气枕部分相连通、推进剂箱的气枕部分相连通，可保证多套系统中的相应贮箱(包括液氧箱和低温推进剂箱)内气枕压力相同、液面也相同，从而保证各贮箱内的燃料在同一时刻消耗完，避免了现有技术经常出现的关机时刻各相应贮箱内液面不一致而导致的剩余量大的问题，从而有效降低了剩余燃料的安全余量，进而减少了火箭死重、提高了火箭的运载能力。
6、此外，本技术方案还具备以下特点：
7、1)、由于多套增压输送系统交叉并联，因此当某箭体内的某台发动机因故障意外关机后，采用交叉增压输送的方式可将该故障箭体内的剩余燃料转移给其他正常的箭体使用，从而实现了燃料的完全利用，实现了动力冗余。
8、2)、同时，在本实施例的交叉增压方式下，各液氧箱气枕压力相同、各低温推进剂箱气枕压力也相同，因此液氧箱保险阀可以共用，推进剂箱保险阀也可以共用，均只需配置一个即可，从而减少了保险阀的数量，降低了成本。
9、3)、液氧箱和低温推进剂箱箱均采用开式自生增压方案，系统简单可靠，对控制系统依赖程度低，不仅提高了可靠性，还降低了系统的研制难度、系统的生产成本、缩短了产品的配套周期。
10、4)、本专利技术实施例中，采用机械式保险阀实现氧箱、低温推进剂箱气枕压力的控制，经仿真计算，氧箱和低温推进剂箱箱的保险阀均开启4～5次，该开启次数较少，能够满足保险阀的寿命要求，又能防止计算、仿真偏差导致增压压力不足的问题。
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1.一种低温推进剂交叉增压输送系统，包括多套增压输送单元，每套所述增压输送单元均包括一个液氧箱(1)和一个低温推进剂箱(2)，其特征在于，所述液氧箱(1)的液相空间通过液氧箱交叉输送管路(21)互相连通，所述低温推进剂箱(2)的液相空间通过推进剂箱交叉输送管路(23)互相连通。
2.如权利要求1所述的低温推进剂交叉增压输送系统，其特征在于，所述液氧箱(1)的气相空间通过液氧箱交叉增压管路(20)互相连通，所述低温推进剂箱(2)的气相空间通过推进剂箱交叉增压管路(22)互相连通。
3.如权利要求2所述的低温推进剂交叉增压输送系统，其特征在于，所述增压输送单元还包括发动机(3)；所述液氧箱(1)设置于所述低温推进剂箱(2)上方；所述液氧箱(1)通过液氧输送主管路(16)与所述发动机(3)相连接，所述低温推进剂箱(2)通过推进剂输送主管路与所述发动机(3)相连接；所述发动机(3)上设置有推进剂自生增压器(9)和氧气自生增压器(4)，所述低温推进剂箱(2)内侧顶部设有推进剂箱消能器(11)，所述液氧箱(1)内侧顶部设有液氧箱消能器(7)，所述推进剂自生增压器(9)
4.如权利要求3所述的低温推进剂交叉增压输送系统，其特征在于，所述氧气自增压管路(5)与所述液氧箱交叉增压管路(20)连通；所述液氧箱(1)的底部设置有液氧箱底部接口(14)，所述液氧箱底部接口(14)与所述液氧箱交叉输送管路(21)连通；所述低温推进剂箱(2)的顶部设置有推进剂箱顶部接口(12)，所述低温推进剂箱(2)的底部设置有推进剂箱底部接口(15)，所述推进剂箱顶部接口(12)与所述推进剂箱交叉增压管路(22)连通，所述推进剂箱底部接口(15)与所述推进剂箱交叉输送管路(23)连通。
5.如权利要求2所述的低温推进剂交叉增压输送系统，其特征在于，还包括推进剂箱保险阀(13)，所述推进剂箱保险阀(13)设置于所述推进剂箱交叉增压管路(22)中。
6.如权利要求2所述的低温推进剂交叉增压输送系统，其特征在于，还包括液氧箱保险阀(8)，所述液氧箱保险阀(8)设置于所述液氧箱交叉增压管路(20)中。
7.如权利要求3所述的低温推进剂交叉增压输送系统，其特征在于，还包括液氧输送多通(18)；每套所述增压输送单元包括多个所述发动机(3)；所述液氧输送多通(18)包括顶部连接端口和多个侧方连接端口，所述顶部连接端口与所述液氧输送主管路(16)连通，所述侧方连接端口通过液氧分支输送管(19)与所述发动机(3)连接；所述侧方连接端口的数量与每套所述增压输送系统中的所述发动机(3)的数量相同。
8.如权利要求7所述的低温推进剂交叉增压输送系统，其特征在于，每个所述增压输送单元包括八台所述发动机(3)，所述液氧输送多通(18)为九通。
9.如权利要求2所述的低温推进剂交叉增压输送系统，其特征在于，所述增压输送单元共有三套。
10.一种并联式火箭，其特征在于，所述并联式火箭的一级总成上设置有如权利要求1-8任一项所述的低温推进剂交叉增压输送系统；所述并联式火箭的一级总成包括一个芯一级箭体(100)、以及两个设置于所述芯一级箭体侧方的助推一级箭体(200)；所述芯一级箭体(100)和每个所述助推一级箭体(200)上，分别设置有一套增压输送单元。
...【技术特征摘要】
1.一种低温推进剂交叉增压输送系统，包括多套增压输送单元，每套所述增压输送单元均包括一个液氧箱(1)和一个低温推进剂箱(2)，其特征在于，所述液氧箱(1)的液相空间通过液氧箱交叉输送管路(21)互相连通，所述低温推进剂箱(2)的液相空间通过推进剂箱交叉输送管路(23)互相连通。
2.如权利要求1所述的低温推进剂交叉增压输送系统，其特征在于，所述液氧箱(1)的气相空间通过液氧箱交叉增压管路(20)互相连通，所述低温推进剂箱(2)的气相空间通过推进剂箱交叉增压管路(22)互相连通。
3.如权利要求2所述的低温推进剂交叉增压输送系统，其特征在于，所述增压输送单元还包括发动机(3)；所述液氧箱(1)设置于所述低温推进剂箱(2)上方；所述液氧箱(1)通过液氧输送主管路(16)与所述发动机(3)相连接，所述低温推进剂箱(2)通过推进剂输送主管路与所述发动机(3)相连接；所述发动机(3)上设置有推进剂自生增压器(9)和氧气自生增压器(4)，所述低温推进剂箱(2)内侧顶部设有推进剂箱消能器(11)，所述液氧箱(1)内侧顶部设有液氧箱消能器(7)，所述推进剂自生增压器(9)与所述推进剂箱消能器(11)之间通过推进剂自增压管路(10)相连接，所述氧气自生增压器(4)与所述液氧箱消能器(7)之间通过氧气自增压管路(5)相连接。
4.如权利要求3所述的低温推进剂交叉增压输送系统，其特征在于，所述氧气自增压管路(5)与所述液氧箱交叉增压管路(20)连通；所述液氧箱(1)的底部设置有液氧箱底部接口(14)，所述液氧箱底部接口(14)与所述液氧箱交叉输送管路(21)连通；所述低温推进剂箱(2)的顶部设置有推进剂箱顶部接口(12)，所述低温推进剂箱(2)的底部设置有...
【专利技术属性】
技术研发人员：戴华平，沈涌滨，李志明，
申请(专利权)人：北京天兵科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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