控制气路的冗余控制装置及控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种火箭发射控制装置，具体的说，是涉及一种控制气路的冗余控制
目.0
【背景技术】
[0002]国内外低温推进剂火箭液氢加注活门控制通常使用单一电磁阀实现供气，供气一般需持续至发射前_4min，且为单点无冗余，可靠性相对较低，一旦出现故障会直接影响到发射流程的进展，甚至导致发射流程的终止，无法实现任务中“窄窗口”发射的目标要求。因此必须研宄一种加注活门控制气路的冗余设计方法，应对发射流程中可能出现的故障。
【发明内容】
[0003]针对上述现有技术中的不足，本发明提供一种保证火箭发射可靠性的控制气路的冗余控制装置。
[0004]本发明所采取的技术方案是:
[0005]一种控制气路的冗余控制装置，
[0006]包括设置在低温推进剂增压气源进气管路上的手动截止阀、两位三通电磁阀、两位两通电磁阀和压力传感器；
[0007]所述低温推进剂增压气源进气管路与第一手动截止阀输入端相连接；
[0008]第一手动截止阀输出端分别与第一两位三通电磁阀和第二两位三通电磁阀的输入端相连接；
[0009]所述第一两位三通电磁阀的输出端与第一两位两通电磁阀的输入端相连接；
[0010]所述第二两位三通电磁阀的输出端与第二两位两通电磁阀输入端相连接；
[0011]所述第一两位两通电磁阀的输出端与第二手动截止阀输入端相连接；
[0012]所述第二手动截止阀输出端和第二两位两通电磁阀的输出端相连接后与增压管路输出端相连接；
[0013]增压管路输出端上设置有压力传感器。
[0014]一种控制气路的冗余控制方法，包括如下步骤:
[0015]在执行发射任务阶段:
[0016]供气任务下达后，依次打开第一手动截止阀、第二手动截止阀，第一两位两通电磁阀加电，气体通过两位三通电磁阀、第一两位两通电磁阀、第二手动截止阀进入活门控制腔，实现控制腔供气；
[0017]若供气阶段第一两位两通电磁阀加电故障，加电无法正常打开供气，则直接启动备用气路，通过控制第二两位三通电磁阀、第二两位两通电磁阀实现控制供气；
[0018]放气任务下达后，第一两位三通电磁阀加电，活门控制腔的气体通过第二手动截止阀、第一两位两通电磁阀从第一两位三通电磁阀排气口排空，实现控制腔放气；
[0019]若放气阶段第一两位三通电磁阀加电故障，加电无法正常打开排气，则直接启动备用气路，关闭第二手动截止阀，然后第二两位两通电磁阀加电，然后两位三通电磁阀加电，控制腔气体通过第二两位两通电磁阀从两位三通电磁阀的排气口排空，实现控制腔放气。
[0020]本发明相对现有技术的有益效果:
[0021]控制气路的冗余控制装置，人员撤离前，能实现控制腔供气、放气的冗余；人员撤离后，只有控制器供气的需求，无人员参与的情况下仍具有控制腔供气的冗余能力。该气路模块结合低温推进剂火箭液氢加注的供气需求，解决了液氢加注活门无法打开和无法关闭的难题，提高供气的可靠性，保证了“窄窗口”发射的目标要求的实现。
【附图说明】
[0022]图1是控制气路的冗余控制装置的结构示意图。
[0023]附图中主要部件符号说明:
[0024]图中:
[0025]1、第一手动截止阀2、第一两位三通电磁阀
[0026]3、第二两位三通电磁阀4、第一两位两通电磁阀
[0027]5、第二两位两通电磁阀6、第二手动截止阀
[0028]7、压力传感器。
【具体实施方式】
[0029]以下参照附图及实施例对本发明进行详细的说明:
[0030]附图1可知，一种控制气路的冗余控制装置，
[0031]包括设置在低温推进剂增压气源进气管路上的手动截止阀、两位三通电磁阀、两位两通电磁阀和压力传感器；
[0032]所述低温推进剂增压气源进气管路与第一手动截止阀输入端相连接；
[0033]第一手动截止阀I输出端分别与第一两位三通电磁阀2和第二两位三通电磁阀3的输入端相连接；
[0034]所述第一两位三通电磁阀2的输出端与第一两位两通电磁阀4的输入端相连接；
[0035]所述第二两位三通电磁阀3的输出端与第二两位两通电磁阀5输入端相连接；
[0036]所述第一两位两通电磁阀2的输出端与第二手动截止阀6输入端相连接；
[0037]所述第二手动截止阀6输出端和第二两位两通电磁阀5的输出端相连接后与增压管路输出端相连接；
[0038]增压管路输出端上设置有压力传感器7。
[0039]JFl为手动供气手阀；电磁阀DF1、DF2和手阀JF2构成了液氢加注活门主供气气路；电磁阀DFB1、DFB2构成了液氢加注活门备份供气气路。
[0040]一种控制气路的冗余控制方法，包括如下步骤:
[0041]正常发射流程中，一般首先选择主供气路实现控制腔的供气和放气。该气路模块前端的减压阀调压好，
[0042]在执行发射任务阶段:
[0043]供气任务下达后，依次打开第一手动截止阀、第二手动截止阀，第一两位两通电磁阀加电，气体通过两位三通电磁阀、第一两位两通电磁阀、第二手动截止阀进入活门控制腔，实现控制腔供气；
[0044]若供气阶段第一两位两通电磁阀加电故障，加电无法正常打开供气，则直接启动备用气路，通过控制第二两位三通电磁阀、第二两位两通电磁阀实现控制供气；
[0045]放气任务下达后，第一两位三通电磁阀加电，活门控制腔的气体通过第二手动截止阀、第一两位两通电磁阀从第一两位三通电磁阀排气口排空，实现控制腔放气；
[0046]若放气阶段第一两位三通电磁阀加电故障，加电无法正常打开排气，则直接启动备用气路，关闭第二手动截止阀，然后第二两位两通电磁阀加电，然后两位三通电磁阀加电，控制腔气体通过第二两位两通电磁阀从两位三通电磁阀的排气口排空，实现控制腔放气。
[0047]本发明控制气路的冗余控制装置，人员撤离前，能实现控制腔供气、放气的冗余；人员撤离后，只有控制器供气的需求，无人员参与的情况下仍具有控制腔供气的冗余能力。该气路模块结合低温推进剂火箭液氢加注的供气需求，解决了液氢加注活门无法打开和无法关闭的难题，提高供气的可靠性，保证了“窄窗口”发射的目标要求的实现。
【主权项】
1.一种控制气路的冗余控制装置，其特征在于， 包括设置在低温推进剂增压气源进气管路上的手动截止阀、两位三通电磁阀、两位两通电磁阀和压力传感器； 所述低温推进剂增压气源进气管路与第一手动截止阀输入端相连接； 第一手动截止阀输出端分别与第一两位三通电磁阀和第二两位三通电磁阀的输入端相连接； 所述第一两位三通电磁阀的输出端与第一两位两通电磁阀的输入端相连接； 所述第二两位三通电磁阀的输出端与第二两位两通电磁阀输入端相连接； 所述第一两位两通电磁阀的输出端与第二手动截止阀输入端相连接； 所述第二手动截止阀输出端和第二两位两通电磁阀的输出端相连接后与增压管路输出端相连接； 增压管路输出端上设置有压力传感器。2.一种控制气路的冗余控制方法，其特征在于，包括如下步骤: 在执行发射任务阶段: 供气任务下达后，依次打开第一手动截止阀、第二手动截止阀，第一两位两通电磁阀加电，气体通过两位三通电磁阀、第一两位两通电磁阀、第二手动截止阀进入活门控制腔，实现控制腔供气； 若供气阶段第一两位两通电磁阀加电故障，加电无法正常打开供气，则直接启动备用气路，通过控制第二两位三通电磁阀、第二两位两通电磁阀实现控制供气； 放气任务下达后，第一两位三通电磁阀加电，活门控制腔的气体通过第二手动截止阀、第一两位两通电磁阀从第一两位三通电磁阀排气口排空，实现控制腔放气； 若放气阶段第一两位三通电磁阀加电故障，加电无法正常打开排气，则直接启动备用气路，关闭第二手动截止阀，然后第二两位两通电磁阀加电，然后两位三通电磁阀加电，控制腔气体通过第二两位两通电磁阀从两位三通电磁阀的排气口排空，实现控制腔放气。
【专利摘要】本发明涉及一种控制气路的冗余控制装置，包括设置在低温推进剂增压气源进气管路上的手动截止阀、两位三通电磁阀、两位两通电磁阀和压力传感器；所述低温推进剂增压气源进气管路与第一手动截止阀输入端相连接；第一手动截止阀输出端分别与第一两位三通电磁阀和第二两位三通电磁阀的输入端相连接；增压管路输出端上设置有压力传感器。本发明控制气路的冗余控制装置，能实现控制腔供气、放气的冗余；人员撤离后，无人员参与的情况下仍具有控制腔供气的冗余能力。该气路模块结合低温推进剂火箭液氢加注的供气需求，解决了液氢加注活门无法打开和无法关闭的难题，提高供气的可靠性，保证了“窄窗口”发射的目标要求的实现。
【IPC分类】F17D3/01
【公开号】CN104913202
【申请号】CN201510213909
【发明人】文小平, 刘春青, 顾乡, 袁学飞, 罗强, 程帆, 刘聪聪, 孙贺, 张波, 王立, 刘黎
【申请人】北京航天发射技术研究所, 中国运载火箭技术研究院
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年4月29日