本发明涉及动力设备技术领域,具体而言,涉及一种双组元五机组合动力系统。
背景技术:
目前,随着航天事业的蓬勃发展,微小飞行器被广泛应用于航天领域。双组元姿轨控动力系统具有高精度、高比冲、可多次启动、推力范围广等优势,被广泛应用在微小飞行器。
现有技术中,国内外微小推力动力系统发动机之间多为安装支架固定并通过管路输送推进剂,管路和接头较多,使得系统比较复杂、可靠性较低、结构件较多、占用空间大、安装维护不便。
技术实现要素:
本发明的主要目的在于提供一种双组元五机组合动力系统,以解决现有技术中的双组元五机组合动力系统的结构复杂、可靠性底的问题。
为了实现上述目的,本发明提供了一种双组元五机组合动力系统,包括:安装块,所述安装块上设置有氧化剂入口、燃料入口、氧化剂集合槽、燃料集合槽、氧化剂流道、燃料流道、姿控发动机氧化剂流道、姿控发动机燃料流道、轨控发动机氧化剂流道、轨控发动机燃料流道,其中,所述氧化剂流道连接在所述氧化剂入口和所述氧化剂集合槽之间,所述燃料流道连接在所述燃料入口和所述燃料集合槽之间;姿控推力室,所述姿控推力室安装在所述安装块上,所述姿控发动机氧化剂流道连接在所述姿控推力室与所述氧化剂集合槽之间,所述姿控发动机燃料流道连接在所述燃料集合槽与所述姿控推力室之间;轨控推力室,所述轨控推力室安装在所述安装块上,所述轨控发动机氧化剂流道连接在所述氧化剂集合槽与所述轨控推力室之间,所述轨控发动机燃料流道连接在所述燃料集合槽与所述轨控推力室之间。
进一步地,所述氧化剂入口和所述燃料入口位于所述安装块的同一平面上或者不同的平面上,所述氧化剂入口和所述燃料入口通过导管与外界连通。
进一步地,所述氧化剂集合槽和所述燃料集合槽呈圆形或曲线形或直线形布置,所述氧化剂集合槽和所述燃料集合槽的横截面呈圆形或椭圆形或多边形。
进一步地,所述氧化剂集合槽、所述燃料集合槽、所述氧化剂流道、所述燃料流道、所述姿控发动机氧化剂流道、所述姿控发动机燃料流道、所述轨控发动机氧化剂流道以及所述轨控发动机燃料流道呈直线或曲线布置。
进一步地,所述安装块为棱柱块,所述姿控推力室为四个,四个所述姿控推力室分别安装在所述棱柱块的外周面上。
进一步地,所述轨控推力室安装在所述棱柱块的端面上。
进一步地,所述双组元五机组合动力系统还包括控制阀,所述控制阀用于对进入所述姿控推力室和所述轨控推力室的燃料和氧化剂进行控制。
进一步地,所述控制阀为电磁阀。
进一步地,所述控制阀、所述姿控推力室以及所述轨控推力室均密封连接在所述安装块上。
应用本发明的技术方案,本发明的双组元五机组合动力系统中的氧化剂入口、燃料入口、氧化剂集合槽、燃料集合槽、氧化剂流道、燃料流道、姿控发动机氧化剂流道、姿控发动机燃料流道、轨控发动机氧化剂流道、轨控发动机燃料流道、轨控推力室和姿控推力室均集合在安装块上,该结构无管路和接头,结构紧凑,重量较小,可靠性高,占用空间较少,安装维护较为便捷。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外,本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图,对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1示意性示出了本发明的安装块的主视图;
图2示意性示出了本发明的安装块的俯视图;
图3示意性示出了本发明的安装块在氧化剂流道和燃料流道处的剖视图;
图4示意性示出了本发明的安装块在氧化剂集合槽或者燃料集合槽位置处的剖视图;
图5示意性示出了本发明的安装块在轨控发动机氧化剂流道和轨控发动机燃料流道位置处的剖视图;
图6示意性示出了本发明的双组元五机组合动力系统的立体图。
其中,上述附图包括以下附图标记:
10、安装块;11、氧化剂入口;12、燃料入口;13、氧化剂集合槽;14、燃料集合槽;15、氧化剂流道;16、燃料流道;17、姿控发动机氧化剂流道;18、姿控发动机燃料流道;19、轨控发动机氧化剂流道;110、轨控发动机燃料流道;20、姿控推力室;30、轨控推力室;40、控制阀。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
参见图1至图6所示,根据本发明的实施例,提供了一种双组元五机组合动力系统,该双组元五机组合动力系统包括安装块10、姿控推力室20以及轨控推力室30。
其中,安装块10上设置有氧化剂入口11、燃料入口12、氧化剂集合槽13、燃料集合槽14、氧化剂流道15、燃料流道16、姿控发动机氧化剂流道17、姿控发动机燃料流道18、轨控发动机氧化剂流道19、轨控发动机燃料流道110,氧化剂流道15连接在氧化剂入口11和氧化剂集合槽13之间,便于将从氧化剂入口11进入的氧化剂输送至氧化剂集合槽13内,燃料流道16连接在燃料入口12和燃料集合槽14之间,便于将从燃料入口12进入的燃料输送至燃料集合槽14内,姿控发动机氧化剂流道17和姿控发动机燃料流道18分别与氧化剂集合槽13和燃料集合槽14连接;姿控推力室20安装在安装块10上,姿控发动机氧化剂流道17和姿控发动机燃料流道18均与姿控推力室20连通,便于将氧化剂集合槽13中的氧化剂和燃料集合槽14中的燃料输送至姿控推力室20内;对应地,轨控推力室30安装在安装块10上,轨控发动机氧化剂流道19和轨控发动机燃料流道110分别与氧化剂集合槽13和燃料集合槽14连接,轨控发动机氧化剂流道19和轨控发动机燃料流道110均与轨控推力室30连通,便于将氧化剂集合槽13中的氧化剂和燃料集合槽14中的燃料输送至轨控推力室30内。
根据上述的结构可以知道,本发明的双组元五机组合动力系统中的氧化剂入口11、燃料入口12、氧化剂集合槽13、燃料集合槽14、氧化剂流道15、燃料流道16、姿控发动机氧化剂流道17、姿控发动机燃料流道18、轨控发动机氧化剂流道19、轨控发动机燃料流道110、轨控推力室30和姿控推力室20均集合在安装块10上,该结构无管路和接头,结构紧凑,重量较小,可靠性高,占用空间较少,安装维护较为便捷。
在本发明中的一个实施例中,将氧化剂入口11和燃料入口12设置在安装块10的同一平面上,氧化剂入口11和燃料入口12通过导管与外界连通。当然,在本发明的其他实施例中,氧化剂入口11和燃料入口12还可以分别设置在安装块10的不同的平面上。
实际加工时,本实施例中的氧化剂集合槽13和燃料集合槽14可以呈圆形布置,也可以呈曲线形或直线形布置,氧化剂集合槽13和燃料集合槽14的横截面为圆形,也可以设置为椭圆形或多边形,或者其他异形结构,只要是在本发明的构思下的其他变形方式,均在本发明的保护范围之内。
优选地,本实施例中的氧化剂集合槽13、燃料集合槽14、氧化剂流道15、燃料流道16、姿控发动机氧化剂流道17、姿控发动机燃料流道18、轨控发动机氧化剂流道19以及轨控发动机燃料流道110呈直线或曲线布置,还可以呈折线布置,只要是在本发明的构思下的其他变形方式,均在本发明的保护范围之内。
再次参见图1至图6所示,本实施例中的安装块10为棱柱块,姿控推力室20为四个,安装时,将四个姿控推力室20分别安装在棱柱块的四个外周面上。当然,在本发明的其他实施例中,还可以将安装块10设置为圆柱块或者其他异形块状结构,只要是在本发明的构思下的其他变形方式,均在本发明的保护范围之内。
参见图1至图4所示,本实施例中的安装块10为外部具有六个平面,四个姿控推力室20分别安装其中的四个平面上,可以两两相对设置,也可以连续设置,只要是在本发明的构思下的其他变形方式,均在本发明的保护范围之内。
轨控推力室30安装在棱柱块的端面上,而四个姿控推力室20安装在安装块10的外周,能够大大减小整个双组元五机组合动力系统的整体体积和重量,结构紧凑,可靠性高,占用空间较少,安装维护较为便捷。
本实施例中的双组元五机组合动力系统还包括控制阀40,该控制阀40用于对进入姿控推力室20和轨控推力室30的燃料和氧化剂进行控制。优选地,本实施例中的控制阀40为电磁阀,结构简单,便于实现。通过电磁阀控制氧化剂集合槽13和燃料集合槽14内氧化剂和燃料进入姿控推力室20和轨控推力室30,推进剂在姿控推力室20和轨控推力室30内燃烧并产生推力。
优选地,本实施例中的控制阀40、姿控推力室20以及轨控推力室30均密封连接在安装块10上,结构稳定可靠。实际安装时,控制阀40、姿控推力室20以及轨控推力室30通过o形密封圈密封连接在安装块10上。
从以上的描述中,可以看出,本发明上述的实施例实现了如下技术效果:
本发明的双组元五机组合动力系统集成了氧化剂和燃料的入口、流道、集合槽、电磁阀以及推力室,无管路和接头。布局更加紧凑,质量有效降低,可靠性显著增加,对双组元液体姿轨控发动机具有良好的适用性。
除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时,应当明白,为了便于描述,附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
为了便于描述,在这里可以使用空间相对术语,如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等,用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是,空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如,如果附图中的器件被倒置,则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而,示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位),并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
在本发明的描述中,需要理解的是,方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,在未作相反说明的情况下,这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明保护范围的限制;方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
1.一种双组元五机组合动力系统,其特征在于,包括:
安装块(10),所述安装块(10)上设置有氧化剂入口(11)、燃料入口(12)、氧化剂集合槽(13)、燃料集合槽(14)、氧化剂流道(15)、燃料流道(16)、姿控发动机氧化剂流道(17)、姿控发动机燃料流道(18)、轨控发动机氧化剂流道(19)、轨控发动机燃料流道(110),其中,所述氧化剂流道(15)连接在所述氧化剂入口(11)和所述氧化剂集合槽(13)之间,所述燃料流道(16)连接在所述燃料入口(12)和所述燃料集合槽(14)之间;
姿控推力室(20),所述姿控推力室(20)安装在所述安装块(10)上,所述姿控发动机氧化剂流道(17)连接在所述姿控推力室(20)与所述氧化剂集合槽(13)之间,所述姿控发动机燃料流道(18)连接在所述燃料集合槽(14)与所述姿控推力室(20)之间;
轨控推力室(30),所述轨控推力室(30)安装在所述安装块(10)上,所述轨控发动机氧化剂流道(19)连接在所述氧化剂集合槽(13)与所述轨控推力室(30)之间,所述轨控发动机燃料流道(110)连接在所述燃料集合槽(14)与所述轨控推力室(30)之间。
2.根据权利要求1所述的双组元五机组合动力系统,其特征在于,所述氧化剂入口(11)和所述燃料入口(12)位于所述安装块(10)的同一平面上或者不同的平面上,所述氧化剂入口(11)和所述燃料入口(12)通过导管与外界连通。
3.根据权利要求1所述的双组元五机组合动力系统,其特征在于,所述氧化剂集合槽(13)和所述燃料集合槽(14)呈圆形或曲线形或直线形布置,所述氧化剂集合槽(13)和所述燃料集合槽(14)的横截面呈圆形或椭圆形或多边形。
4.根据权利要求1所述的双组元五机组合动力系统,其特征在于,所述氧化剂集合槽(13)、所述燃料集合槽(14)、所述氧化剂流道(15)、所述燃料流道(16)、所述姿控发动机氧化剂流道(17)、所述姿控发动机燃料流道(18)、所述轨控发动机氧化剂流道(19)以及所述轨控发动机燃料流道(110)呈直线或曲线布置。
5.根据权利要求1所述的双组元五机组合动力系统,其特征在于,所述安装块(10)为棱柱块,所述姿控推力室(20)为四个,四个所述姿控推力室(20)分别安装在所述棱柱块的外周面上。
6.根据权利要求5所述的双组元五机组合动力系统,其特征在于,所述轨控推力室(30)安装在所述棱柱块的端面上。
7.根据权利要求1所述的双组元五机组合动力系统,其特征在于,所述双组元五机组合动力系统还包括控制阀(40),所述控制阀(40)用于对进入所述姿控推力室(20)和所述轨控推力室(30)的燃料和氧化剂进行控制。
8.根据权利要求7所述的双组元五机组合动力系统,其特征在于,所述控制阀(40)为电磁阀。
9.根据权利要求7所述的双组元五机组合动力系统,其特征在于,所述控制阀(40)、所述姿控推力室(20)以及所述轨控推力室(30)均密封连接在所述安装块(10)上。
技术总结