一种用于火箭发动机涡轮泵的循环预冷系统及火箭.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110778417A(43)申请公布日2020.02.11(21)申请号201910873435.X(22)申请日2019.09.12(71)申请人北京星际荣耀空间科技有限公司地址100176北京市大兴区经济技术开发区地盛南街9号1幢3层329(72)发明人张玺魏一彭小波(74)专利代理机构北京三聚阳光知识产权代理有限公司11250代理人李亚南(51)Int.Cl.F02K9/46(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图2页(54)发明名称一种用于火箭发动机涡轮泵的循环预冷系统及火箭(57)摘要本发明提供一种用于火箭发动机涡轮泵的循环预冷系统，通过起动器向涡轮通入高压气体以吹动涡轮旋转，从而带动第一泵和第二泵旋转，使第一泵、燃料贮箱及相关的输送通道内部产生压力差，第二泵、助燃剂贮箱及相关的输送通道内部产生压力差。在压力差的作用下，低温燃料从燃料贮箱进入第一泵，预冷完成后返回至燃料贮箱；低温助燃剂从助燃剂贮箱进入第二泵进行预冷，预冷完成后返回至助燃剂贮箱。本发明利用火箭内部原有装置对涡轮泵进行预冷，没有额外设置预冷循环泵或电机等其他设备，使涡轮泵充分预冷的同时，降低了系统的复杂性和制造成本，并有利于火箭减重，从而提高火箭的总体性能。CN110778417ACN110778417A权利要求书1/1页1.一种用于火箭发动机涡轮泵的循环预冷系统，包括设置于火箭发动机内部的第一泵、第二泵和涡轮，所述涡轮用于带动第一泵和第二泵运转，其特征在于，还包括，起动器，其上设置有出气口，所述出气口与所述涡轮的进气端连通，以使所述起动器中的高压气体推动所述涡轮转动；燃料贮箱，其上设置有第一出口和第一进口，所述第一出口与所述第一泵的第一进液端连通，所述第一泵的第一出液端与所述第一进口连通；助燃剂贮箱，其上设置有第二出口和第二进口，所述第二出口与所述第二泵的第二进液端连通，所述第二泵的第二出液端与所述第二进口连通。2.根据权利要求1所述的循环预冷系统，其特征在于，所述第一泵包括第一壳体、设置于所述第一壳体内的第一中心转动轴及围绕所述第一中心转动轴设置其上的若干第一叶片，所述第一进液端设置于所述第一壳体上位于所述第一中心转动轴的轴向上，所述第一出液端靠近所述第一叶片的边缘设置所述第一壳体上。3.根据权利要求1或2所述的循环预冷系统，其特征在于，所述第二泵包括第二壳体、设置于所述第二壳体内的第二中心转动轴及围绕所述第二中心转动轴设置其上的若干第二叶片，所述第二进液端设置于所述第二壳体上且位于所述第二中心转动轴的轴向上，所述第二出液端靠近所述第二叶片的边缘设置所述第二壳体上。4.根据权利要求1－3任一项所述的循环预冷系统，其特征在于，所述涡轮包括第三壳体、设置于所述第三壳体内的第三中心转动轴及围绕所述第三中心转动轴设置其上的若干第三叶片，所述进气端靠近所述第三叶片的边缘设置所述三壳体上。5.根据权利要求4所述的循环预冷系统，其特征在于，所述涡轮还包括出气端，所述出气端设置于所述第三壳体上且位于所述第三中心转动轴的轴向上，以使高压气体从所述涡轮排出。6.根据权利要求4所述的循环预冷系统，其特征在于，所述第一中心转动轴、第二中心转动轴和第三中心转动轴为同一中心转动轴；所述第一壳体、第二壳体与第三壳体彼此互不连通。7.根据权利要求1－6任一项所述的循环预冷系统，其特征在于，所述第一壳体内设置有第一温度检测单元，以测量所述第一泵的温度；所述第二壳体内设置有第二温度检测单元，以测量所述第二泵的温度。8.根据权利要求1－7任一项所述的循环预冷系统，其特征在于，沿所述第二中心转动轴的轴向方向上，在所述第二中心转动轴上至少间隔设置由若干第二叶片构成的第一转动单元和由若干第二叶片构成的第二转动单元，所述第二进液端靠近所述第二转动单元设置，所述第二出液端靠近所述第一转动单元中的叶片边缘设置。9.根据权利要求1或2所述的循环预冷系统，其特征在于，所述涡轮与起动器之间设置有第一阀门，以控制高压气体从所述起动器进入所述涡轮内；所述起动器还设置有充气口，以使气体通过充气口充入所述起动器内。10.一种火箭，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的循环预冷系统。2CN110778417A说明书1/6页一种用于火箭发动机涡轮泵的循环预冷系统及火箭技术领域[0001]本发明涉及航天设备的循环制冷领域，具体涉及一种用于火箭发动机涡轮泵的循环预冷系统及火箭。背景技术[0002]泵压式火箭发动机是由飞行器自带推进剂而不利用外界空气的喷气发动机。推进剂在火箭发动机内转化为工作介质的动能，形成高速射流排出而产生推力。涡轮泵是火箭发动机的心脏部份，由涡轮和泵组成。涡轮和泵一般采用直联，由涡轮带动泵旋转以对液体推进剂进行增