本發明具體涉及一種火箭發動機試驗用煤油高低溫換熱系統及加注方法。本發明系統包括煤油主容器、換熱大循環管道、換熱小循環管道、多個氣動閥、多個手動閥、屏蔽泵以及換熱器；通過各個元器件實現了1)換熱小循環；2)換熱大循環；3)煤油加注等工序，滿足了發動機煤油入口試驗溫度可保持在30℃～?30℃的要求，尤其是滿足發動機在啟動時加注的煤油溫度要低于?25℃的火箭發動機試驗的要求。

技術領域

本發明屬于航天發動機試驗技術領域，具體涉及一種火箭發動機試驗用煤油高低溫換熱系統及加注方法。

背景技術

我國火箭發動機采用液氧/煤油為推進劑。為適應運載火箭各發射場具體情況，一般發動機煤油入口試驗的溫度范圍為25℃-25℃；為了適應新一代液氧/煤油發動機的需求，提高發動機的適應能力，需要進行煤油溫度為30℃～-30℃的考核試驗，尤其是要求發動機在啟動時的煤油溫度要低于-25℃。目前的試驗平臺是不能夠滿足目前發動機試驗要求的。

發明內容

為了解決背景技術中的問題，本發明提供了一種能夠滿足發動機煤油入口試驗溫度為30℃～-30℃的要求，尤其是滿足了發動機在啟動時加注的煤油溫度要低于-25℃的火箭發動機試驗用煤油高低溫換熱系統及加注方法。

本發明的具體技術方案是：

本發明提供了一種火箭發動機試驗用煤油高低溫換熱系統，其改進之處是：包括煤油主容器、換熱大循環管道以及換熱小循環管道；

換熱大循環管道一端與煤油主容器入口連通，另一端與煤油主容器出口連通；換熱大循環管道上自煤油主容器出口至煤油主容器入口依次安裝有第一氣動閥、第二氣動閥、第三氣動閥、第四氣動閥、第五氣動閥、屏蔽泵、換熱器、流量計、第一手動閥以及第六氣動閥；

第三氣動閥與第四氣動閥之間設置有一連接管道與發動機連通；

換熱小循環管道并聯安裝在換熱大循環管道上，換熱小循環管道在換熱大循環管道上的入口節點位于煤油主容器出口和第一氣動閥之間；換熱小循環管道在換熱大循環管道上的出口節點位于第五氣動閥與屏蔽泵之間；

換熱小循環管道自入口節點至出口節點上依次安裝第二手動閥、第七氣動閥、流量計以及第八氣動閥。

優選的，上述系統還包括用于發動機預啟動的煤油預啟動容器；煤油預啟動容器通過預啟動管道連接在換熱大循環管道上，預啟動管道與換熱大循環管道的連接節點位于第二氣動閥和第三氣動閥之間；預啟動管道上安裝第九氣動閥。

優選的，上述第一氣動閥、第二氣動閥以及第三氣動閥上均并聯有預備氣動閥。

優選的，上述第一手動閥與第六氣動閥之間安裝過濾器；第三氣動閥與第四氣動閥之間安裝過濾器。

通過對上述換熱系統結構的描述，現結合其結構對采用該系統進行煤油加注方法進行介紹，包括以下步驟：

1)換熱小循環；

打開第二手動閥、第八氣動閥、第九氣動閥、第一手動閥、第六氣動閥，關閉第一氣動閥；屏蔽泵和換熱器均開始工作，煤油主容器中的煤油進行換熱小循環，煤油主容器中的溫度始終維持要求的溫度值范圍內；

2)換熱大循環

打開第一氣動閥、第二氣動閥、第三氣動閥、第四氣動閥、第五氣動閥，關閉第一氣動閥；屏蔽泵和換熱器均開始工作，整個換熱大循環管道中的煤油進行換熱大循環，換熱大循環管道中的溫度始終維持在要求的溫度值范圍內；

3)煤油加注；

打開第一氣動閥、第二氣動閥、第三氣動閥，關閉第一手動閥以及第四氣動閥；將煤油主容器中的煤油加注至發動機中。

本發明的優點在于：