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文檔簡介
1、發(fā)動機是運載火箭動力系統(tǒng)最主要的組成部分。發(fā)動機的性能直接決定運載火箭的運載能力和市場競爭力。世界上各航天大國及航天組織在研制新一代運載火箭時,大多采用了液氫/液氧或液氧/煤油作為推進劑的無毒無污染大推力發(fā)動機作為整枚運載火箭的核心動力裝置。液氫液氧推進劑因其具有燃燒值高、比沖高、無毒等優(yōu)點,采用大推力氫氧發(fā)動機作為大型運載火箭的芯級已成為發(fā)展趨勢之一。
在氫氧發(fā)動機研制過程中,必須由試驗臺配置推進劑供應(yīng)系統(tǒng)替代火箭增壓輸
2、送系統(tǒng)給發(fā)動機供應(yīng)推進劑。試驗臺推進劑供應(yīng)系統(tǒng)包括推進劑貯箱、輸送管道和自動增壓系統(tǒng)。自動增壓系統(tǒng)通過完成對液氫和液氧貯箱氣枕壓力的控制,來實現(xiàn)發(fā)動機渦輪泵所需的入口壓力并保持穩(wěn)定,同時需要根據(jù)試驗任務(wù)的要求進行相應(yīng)的調(diào)整,來獲取發(fā)動機在各種工況下的技術(shù)參數(shù),實現(xiàn)對發(fā)動機各種性能的考核。由于低溫貯箱增壓氣體與推進劑存在復(fù)雜的傳質(zhì)和轉(zhuǎn)熱過程,并受貯箱絕熱性能、環(huán)境溫度、加注液位、增壓氣體溫度、增壓壓力、壓力時間等多種因素的影響,因此增壓系
3、統(tǒng)的控制必須具有較高的控制精度及可靠性。
本文首先對國內(nèi)外低溫火箭和試驗臺自動增壓系統(tǒng)的國內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀進行了概述,分析了某氫氧發(fā)動機試驗臺液氫供應(yīng)系統(tǒng)和液氧供應(yīng)系統(tǒng)自動增壓的需求,并據(jù)此進行了增壓方案設(shè)計和自動增壓控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計。介紹了大推力氫氧發(fā)動機試驗臺自動增壓系統(tǒng)的原理和組成。針對主要的增壓控制設(shè)備,建立了數(shù)學(xué)物理模型,并進行數(shù)學(xué)簡化得到了系統(tǒng)傳遞函數(shù)。采用PID控制方法,進行控制器設(shè)計和參數(shù)整定方法選擇,并通過
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