JP2023511608A - 固体姿勢軌道制御エンジンガス弁及びその制御方法 - Google Patents
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Abstract
本発明は、固体姿勢軌道制御エンジンガス弁及びその制御方法を提供する。上記ガス弁は、航空機の固体ロケットエンジンの燃焼室で発生したガスの一部を利用し、本ガス弁によってそれの航空機の側面からの排出を制御し、ガス排出により生成される横力で航空機の飛行姿勢を調整する。上記構造はシンプルで、効果的に航空機の負の質量を低減している。
Description
本発明は、航空機の分野に属し、特に固体姿勢軌道制御エンジンガス弁及びその制御方法に関する。
固体ロケットの姿勢軌道を制御するために、発射体に軸方向から外れた外力を与えてロケットの軌道と姿勢を修正することは最も一般的に使用される方法である。一般的に使用される方法は2つあり、1つはノズルのスイングを制御して推力の方向を変える方法で、もう1つは航空機の飛行姿勢を変える目的を達成するために、ガスボンベによって生成された逆推力によって航空機に横方向の力が加えられる方法である。スイングノズルは、プロセスに対する要件が高く、ノズル接続の熱保護に対する要件が高く、コストも高くなり、外部ガスボンベの構造は比較的シンプルであるが、ガスボンベ自体の品質が悪く、ロケットエンジンが作動しているときにガスボンベの安全性に対する要求が高いため、まだ完璧ではなかった。
本発明の目的は、固体ロケットモーターの姿勢と軌道補正はエンジンの燃焼室で発生するガスによって制御されることにより、エンジンの構造が簡素化され、ロケット自体の負の質量が減少し、制御の応答速度が向上した装置及びその制御方法を提供することである。
上記の技術背景に基づき、本発明者らは、上記の問題を解決するために、大きな進歩を遂げ、固体姿勢軌道制御エンジンガス弁を設計した。当該ガス弁は、航空機の固体ロケットエンジンの燃焼室で発生したガスの一部を利用し、本ガス弁によってそれの航空機の側面からの排出を制御し、ガス排出により生成される横力で航空機の飛行姿勢を調整する。上記構造製造プロセスがシンプルで、効果的に負の質量を低減することで、本発明を完成させる。
本発明の目的は、以下のものを提供する。
1.航空機固体ロケットエンジンの燃焼室の下に固定的に接続されて、弁コア1、ガス制御ライン2、及びサイドノズルガスパイプ3を含む固体姿勢軌道制御エンジンガス弁であって、
前記ガス制御ライン2は、フィルタースクリーン21、制御ガス供給ライン2、電磁弁23、ガス制御シート制御ライン、及びガス制御シート25を含み、サイドノズルガスパイプ3のサイドノズルから排出されるガスを制御するために使用される。
前記ガス制御ライン2は、フィルタースクリーン21、制御ガス供給ライン2、電磁弁23、ガス制御シート制御ライン、及びガス制御シート25を含み、サイドノズルガスパイプ3のサイドノズルから排出されるガスを制御するために使用される。
前記サイドノズルガスパイプ3は燃焼室で発生したガスを航空機の側面から排出するために使用される。
前記フィルタースクリーン21は、ガス制御パイプライン2と燃焼室との間の接続部に固定され、ガス制御パイプライン2の入口を完全に覆っており、燃焼室から前記ガス制御ライン2に流入するガスを濾過するために使用される。
前記ガス供給ライン22の上端は、燃焼室シェルの底部の姿勢軌道制御ガス出口に接続されており、下端は、電磁弁23に接続されている。
前記ガス供給ライン22は、ガス供給ラインa221及びガス供給ラインb222を含む。
前記電磁弁23は、弁コア231、スプールチャンバー232、コイル、コイルカバー234を含む。
前記ガスシート制御ラインは、開放制御ライン241、閉鎖制御ライン242、及びスライドパイプ243を含む。
前記電磁弁23は、弁コア231の両端に設置された異なるコイルに通電することによって磁力が発生し、さらに弁コアを引き寄せて運動させる。
前記スプールチャンバー232は、スプールチャンバーの上部2321、スプールチャンバーの中央部2322、及びスプールチャンバーの下部2323を含み、弁コア231取り付けるために使用される。
前記スプールチャンバーの上部2321、スプールチャンバーの中央部2322、及びスプールチャンバーの下部2323は、すべて円筒形のキャビティであり、且つ互いに連結しており、前記スプールチャンバーの上部2321はスプールチャンバーの下部2323の内径と同じであり、前記スプールチャンバーの上部の内径は、スプールチャンバーの中央部の内径2322よりも大きい。
前記弁コア231は、中央プラグ2313を含み、ガス供給ライン22の開放・閉鎖を制御するために使用され、前記中央プラグ2313はシリンダーであり、シリンダーの上端に垂直に上部コネクティングロッド2314が設置され、下端に垂直に下部コネクティングロッド2315が設置され、上部コネクティングロッド2314の末端に上部ピストン2311が設けられており、下部コネクティングロッド2315の末端に下部ピストン2312が設けられており、前記弁コア231は通電されたコイルによって引き付けられることができる。
前記中央プラグ2313の外径は、スプールチャンバーの中央部2322の内径と一致し、前記中央プラグ2313をスプールチャンバーの中央部2322に取り付けることによって、前記スプールチャンバー232が互いに接続されていない上部セクションと下部セクションに分割されている。
前記コイルは、上部コイル2331、及び下部コイル2332を含み、帯電後に弁コア231を引き付けるために使用される。前記上部コイル2331は、電磁弁23の上部に設けられており、前記下部コイル2332電磁弁23の下部に設けられている。
前記コイルカバー234は中空円筒シェルであり、その上に貫通穴が設けられており、上部コイルカバー2341、及び下部コイルカバー2342を含み、前記上部コイルカバー2341は、前記上部コイル2331の外側に設置され、前記下部コイルカバー2342は、下部コイル2332の外側に設置される。
前記スライドパイプ243は、前記開放制御ライン241と閉鎖制御ライン242との接続部に設置されている。
前記開放制御ライン241の一端は電磁弁23のスプールチャンバー232に接続され、他端はスライドパイプ243の左側に接続され、前記閉鎖制御ライン242の一端は電磁弁23のスプールチャンバー232に接続され、他端はスライドパイプ243の右側に接続されている。
前記スライドパイプ243は、サイドノズルガスパイプ3に垂直であり、
前記開放制御ライン241の一端は電磁弁23のスプールチャンバー232に接続され、他端はスライドパイプ243の左側に接続され、前記閉鎖制御ライン242の一端は電磁弁23のスプールチャンバー232に接続され、他端はスライドパイプ243の右側に接続されている。
前記開放制御ライン241の一端は電磁弁23のスプールチャンバー232に接続され、他端はスライドパイプ243の左側に接続され、前記閉鎖制御ライン242の一端は電磁弁23のスプールチャンバー232に接続され、他端はスライドパイプ243の右側に接続されている。
在前記スライドパイプ243の内側に左右にスライドできるガス制御シート25が設置されている。
前記スライドパイプ243にシュートが設けられており、ガス制御シートをスライドパイプ内で左右方向に往復運動させる。
前記ガス制御シート25は、サイドノズルガスパイプ3の開放または閉鎖を制御するために使用される。
前記ガス制御シート25は長いプレートの形状であり、プレート上に制御シート穴251が設置されており、前記制御シートの長さが前記貫通穴の直径の2倍を超え、ガス制御シート25は上下に突出したスライド部材252が設けられており、ディスク253は前記制御シートの両端に垂直に設置されており、前記ディスク253の直径はスライドパイプ243の内径と一致している。
前記ガス制御シート25をスライドパイプ243に取り付けることにより、前記スライドパイプ243の左側にある開放キャビティ2431と右側にある閉鎖キャビティ2432に分割される。
前記サイドノズルガスパイプ3は、前記燃焼室で発生したガスを航空機の側面に設置されるサイドノズル31によって排出し、前記サイドノズル31の端部はバルブ本体1から突き出ている。
その中で、複数の前記ガス弁が設置されており、航空機の周りの軸線方向に均等に分布し、好ましくは、ガス弁の数は8に設定される。
前記燃焼室の底部にメインノズル41、及び前記メインノズル41の周りを取り囲む複数の姿勢軌道制御ガスノズル42が設置されている。
各ガス弁の上に1つの姿勢軌道制御ガスノズル42が接続されている。
前記弁の中央部に円筒形の空洞が設置されており、円筒形の軸線は、固体ロケットエンジン燃焼室の底部メインノズル41の軸線と一致している。
本発明はまた、固体姿勢軌道制御エンジンガス弁を制御する方法を提供する。上記方法は以下のことを含む:
サイドノズル3を開放する命令を受けた後、電磁弁23の上部コイル2331に通電し、下部コイル2332を閉鎖し、弁コア231を駆動して上に移動させ、このとき、中央プラグ2313がガス供給パイプa221を遮断し、下部ピストン2312がスプールチャンバーの下部を遮断し、スプールチャンバーの上部はスプールチャンバーの中央部と接続しており、燃焼室内のガスを姿勢軌道制御ガスノズル42を通過してガス供給ラインb222に流れ込んで、次に、スプールチャンバー232、及び開放制御ライン241を順に通過し、最終に開放キャビティ2431に流れ込み、ガス制御シート25を右に移動させ、ガス制御シート25上の制御シート穴251はサイドノズルガスライン3と接続しており、ガスがサイドノズル31から排出され、同時にガス制御シート25閉鎖キャビティ2432のガスを押し出し、それを閉鎖制御ライン242に流れ込んでスプールチャンバー232の上部を通過し、電磁弁23の上部コイルカバー2341上の穴から弁コア1の外側に排出される。
サイドノズル3を開放する命令を受けた後、電磁弁23の上部コイル2331に通電し、下部コイル2332を閉鎖し、弁コア231を駆動して上に移動させ、このとき、中央プラグ2313がガス供給パイプa221を遮断し、下部ピストン2312がスプールチャンバーの下部を遮断し、スプールチャンバーの上部はスプールチャンバーの中央部と接続しており、燃焼室内のガスを姿勢軌道制御ガスノズル42を通過してガス供給ラインb222に流れ込んで、次に、スプールチャンバー232、及び開放制御ライン241を順に通過し、最終に開放キャビティ2431に流れ込み、ガス制御シート25を右に移動させ、ガス制御シート25上の制御シート穴251はサイドノズルガスライン3と接続しており、ガスがサイドノズル31から排出され、同時にガス制御シート25閉鎖キャビティ2432のガスを押し出し、それを閉鎖制御ライン242に流れ込んでスプールチャンバー232の上部を通過し、電磁弁23の上部コイルカバー2341上の穴から弁コア1の外側に排出される。
サイドノズル3の命令を受けなかった場合、または閉鎖サイドノズルの命令を受けた場合は、電磁弁23の下部コイル2332に通電し、弁コア231を駆動して下に移動させ、このとき、中央プラグ2313ガス供給パイプb222を遮断し、上部ピストン2311がスプールチャンバーの上部2321を遮断し、スプールチャンバーの下部2323はスプールチャンバーの中央部2322と接続しており、燃焼室内のガスを姿勢軌道制御ガスノズル42を通過してガス供給ラインa221に流れ込んで、次に、スプールチャンバー232の上部及び閉鎖制御ライン242を順に通過し、最終に閉鎖キャビティ2432、ガス制御シート25を押し出し、ガス制御シート25を左に移動させ、サイドノズルガスパイプ3を閉鎖し、同時に開放キャビティ2431内のガスが圧迫され、それを開放制御ライン241に流れ込んで、スプールチャンバー232の下部を通過し、電磁弁23の下部コイルカバー2342上の貫通穴から弁コア1の外側に排出される。
本発明によって提供される固体姿勢軌道制御エンジンガス弁は、以下の利点を有する:
(1)本発明の構造がシンプルで、低コストである。
(1)本発明の構造がシンプルで、低コストである。
(2)本発明は、外部ガスボンベを必要とせずに、燃焼室内のガスを直接利用し、質量がより軽く、ロケットの負の質量が減少する。
(3)本発明は、電磁弁を用いてガスのごく一部を制御して制御弁を押し、さらに大量のガスを制御して横方向に排出する。制御効率が非常に高く、消費電力が少ない。
(4)制御応答が速く、機体の姿勢制御の精度が向上する。
本発明を以下に詳細に説明することにより、本発明の特徴および利点は、説明とともにより明確かつより明確になるであろう。
本明細書で使用される場合、「例示的」という用語は、「例、実施形態、または例示として役立つ」ことを意味する。本明細書で「例示的」として記載される任意の実施形態は、必ずしも他の実施形態よりも好ましいまたは有利であると解釈されるべきではない。実施形態の様々な態様が図面に示されているが、特に明記しない限り、図面は必ずしも一定の縮尺で描かれているわけではない。
本発明によって提供される固体姿勢軌道制御エンジンガス弁によれば、前記ガス弁は、固体ロケットエンジン燃焼室の下に設置される。
前記固体ロケットエンジン燃焼室の底部構造は、図1に示すように、メインノズル41及び姿勢軌道制御ガスノズル42を含む。前記メインノズル41は、燃焼室燃焼により生成されるガスをメインノズル41から排出ために使用され、生成された反力を利用して航空機を前方に押し出す。前記メインノズル41は、燃焼室の底部の中央に設置されている。前記姿勢軌道制御ガスノズル42は、燃焼室の軸線の周りに配置され、前記固体姿勢軌道制御エンジンガス弁にガスを供給ために使用される。前記姿勢軌道制御ガスノズルは、燃焼室の底部平面から突き出た中空構造である。前記固体姿勢軌道制御エンジンガス弁の主な構造は、図2に示すように、弁コア1、ガス制御ライン2及びサイドノズルガスパイプ3を含む。
前記弁コア1は、好ましくは、ボルトによって燃焼室の底部構造の間に接続され、前記弁コア1にボルト取り付け穴が設置されている。
前記ガス制御ライン2とサイドノズルガスパイプ3の両方が弁コア1に配置されているため、前記ガス制御ライン2及びサイドノズルガスパイプ3を弁コア1と有機的に組み合わせ、弁コアの強度を向上させ、ガス弁体積を減らすことができる。
前記ガス制御ライン2は、さらに電磁弁23、及びガス制御シート25を含む。
前記航空機が姿勢軌道制御を行う必要がある場合、電磁弁23は航空機の命令を受け取り、前記電磁弁23は、ガス制御ライン2のガス流路を制御することによってガス制御シート25の移動を制御する。
前記ガス制御シート25はサイドノズルガスパイプに対して垂直に配置され、サイドノズルガスパイプを2つの部分に分割している。前記ガス制御シート25には制御シート穴が設けられており、前記制御シート穴がサイドノズルガスパイプと連続している場合、サイドノズルガスパイプの2つの部分が互いに接続されており、さらに、燃焼室で発生したガスの一部は、サイドノズルガスパイプ3の弁コア1の側面に設置されたサイドノズル31から排出される。
より具体的には、前記弁コアの軸線の位置に円筒形の空洞が設置されており、円筒形の軸線は、固体ロケットエンジン燃焼室の底部メインノズル41の軸線と一致し、燃焼室の下部構造に設けられたメインノズル41を介して燃焼室内のガスの大部分を排出して、航空機に前進動力を提供するために使用される。
前記ガス制御ライン2は、サイドノズルガスパイプライン3のサイドノズルからのガスの排出を制御するために使用される。前記ガス制御ライン2は、フィルタースクリーン21、制御ガス供給ライン22、電磁弁23、ガス制御シート制御ライン、及びガス制御シート25を含む。
前記フィルタースクリーン21は、燃焼室から前記ガス制御ラインに流入するガスを濾過するために使用される。前記フィルタースクリーン21は、ガス制御ライン2と燃焼室との間の接続部に固定され、図3に示すように、ガス制御パイプライン2の入口を完全に覆っている。
前記ガス供給ライン22の上端は、燃焼室シェルの底部の姿勢軌道制御ガス出口に接続されており、下端は電磁弁23に接続されている。
さらには、前記ガス供給ライン22は、それぞれ電磁弁23に接続された2つのガス供給ラインa221及びガス供給ラインb222を含む。
前記電磁弁23は、図4に示すように、弁コア231、スプールチャンバー232、コイル、コイルカバー234、リード線及び外部モーターを含む。
前記電磁弁23は、弁コアの両端に設置されている異なるコイルに通電することによって磁力が発生させ、さらに弁コア231を引き寄せて移動させる。
前記スプールチャンバー232は、図5に示すように、弁コア231を設置し、それをスプールチャンバー232に沿って直線的にスライドさせるために使用される。前記スプールチャンバー232は、スプールチャンバーの上部2321、スプールチャンバーの中央部2322及びスプールチャンバーの下部2323を含む。前記スプールチャンバーの上部2321、スプールチャンバーの中央部2322及びスプールチャンバーの下部2323はすべて円筒形のキャビティ構造であり、且つ同じ軸上に配置され、互いに連続している。前記スプールチャンバーの上部2321はスプールチャンバーの下部2323の直径と同じであり、前記スプールチャンバーの上部の直径はスプールチャンバーの中央部2322の直径よりも大きい。
前記弁コア231は、図6に示すように、スプールチャンバー232に設置されている。前記弁コア231は、異なる位置に運動させることによって、ガス供給ラインa221以及ガス供給ラインb222の開放または閉鎖を制御する。前記弁コア231は、中央プラグ2313、上部コネクティングロッド2314、下部コネクティングロッド2315、上部ピストン2311及び下部ピストン2312を含む。
前記中央プラグ2313はシリンダーであり、シリンダーの上端に上部コネクティングロッド2314が垂直に設けられており、下端に下部コネクティングロッド2315が垂直に設けられており、上部コネクティングロッド2314の末端に上部ピストン2311が設けられており、下部コネクティングロッド2315の末端に下部ピストン2312が設けられており、前記弁コア231は通電されたコイルによって引き付けられることができる。
前記中央プラグ2313の外径は、スプールチャンバーの中央部2322の内径と一致している。前記中央プラグ2313は、スプールチャンバーの中央部2322に取り付けられおり、スプールチャンバーの中央部2322キャビティと協力することにより、前記スプールチャンバー232を互いに接続されていない上部セクションと下部セクションに分割する。
前記弁コア231のピストンの直径は、スプールチャンバーの上部2321の内径よりもわずかに小さく、且つスプールチャンバーの中央部2322の内径よりも大きい。弁コア231は、上部ピストンと下部ピストンの2つのピストンがあり、前記弁コア231が下に移動すると、前記上部ピストンがスプールチャンバーの上部2321の底端で停止し、前記スプールチャンバーの上部2321を閉じ、制御弁コア231がガス供給ラインa221の出口で停止する。このとき、下部ピストンはスプールチャンバーの下部2323に位置し、前記スプールチャンバーの下部2323はスプールチャンバーの中央部2322と接続している。
前記スプールチャンバー232の両端にはそれぞれコイルが設けられている。前記コイルは、電源投入後に弁コア231を引き寄せて動かすために使用される。前記コイルは金属製のガイドワイヤによって巻かれ、前記コイルは、上部コイル2331及び下部コイル2332を含む。前記上部コイル2331は電磁弁23の上部に設置され、前記下部コイル2332は電磁弁23の下部に設置される。
前記コイルカバー234は、図7に示すように、中空の円筒形シェルであり、前記コイルカバー234の上に1つの貫通穴が設置される。一方では、前記貫通穴はリード線を引き出すために使用され、他方では、排気の役割を果たす。前記コイルカバー234の上に2つの皿穴があり、これは工具で組み立てるのに便利である。前記コイルカバー234は、上部コイルカバー2341及び下部コイルカバー2342を含む。前記上部コイルカバー2341は、前記上部コイル2331の外側に設置され、前記下部コイルカバー2342は、下部コイル2332の外側に設置され、前記コイルカバー234はねじ山を介して弁コア1と接続している。
前記リード線は、コイルと外部ダイナモを接続するために使用される。
前記外部ダイナモは、コイルに電力を供給するために使用される。
燃焼室シェルに接続している弁コア1の固定された中実部分に貫通穴が設けられており、前記貫通穴はリード線を引き出して外部ダイナモに接続するために使用される。
前記ガスシート制御ラインは、開放制御ライン241、閉鎖制御ライン242及びスライドパイプ243を含み、図4、図8及び図9に示すようである。
前記開放制御ライン241と閉鎖制御ライン242との接続部には、スライドパイプ243が設置されている。
前記開放制御ライン241の一端は、電磁弁23のスプールチャンバー232に接続され、他端はスライドパイプ243の左側に接続されている。前記閉鎖制御ライン242の一端は、電磁弁23のスプールチャンバー232に接続され、他端はスライドパイプ243の右側に接続されている。
前記スライドパイプ243は、図8に示すように、前記スライドパイプ243は、ガス制御シート25を設置しているため、またガス制御シート25が左右にスライドさせるために使用される。
前記スライドパイプ243は、サイドノズルガスパイプ3に対して垂直に配置され、ガス制御シート25を異なる位置で使用することによってサイドノズルガスパイプ3を開放または閉鎖させる。
前記スライドパイプ243は、図9に示すように、さらにシュートを含む。ガス制御シートをスライドパイプ243において左右方向に沿って一直線的に移動させる。前記スライドパイプ243の全長は、ガス制御シート25及び制御シート上の孔径の全長よりも長い。前記スライドパイプ243には、さらに限界ブロックが設置され、ガス制御シートが常に前記サイドノズルガスパイプ3に対して垂直であり、且つガス制御シート25の貫通穴は前記サイドノズルガスパイプ3と接続、即ち図8に示すような状態であり、または前記サイドノズルガスパイプ3を封鎖し、即ち図9に示すような状態である。
前記ガス制御シート25は、図10に示すように、長いプレートの形状であり、プレート上に制御シート穴251が設置されている。前記制御シートの長さが前記貫通穴の直径の2倍を超え、ガス制御シート25は上下に突出したスライド部材252が設けられており、前記制御シートの両端にディスク253が垂直に設置されている。制御シート穴251がサイドノズルガスパイプ3と重なるか部分的に重なると、サイドノズルガスパイプ3からガスを外向きに放出させることができる。制御シート穴251がガス制御シート25とスライドし、サイドノズルガスパイプ3と重ならない場合、前記ガス制御シート2は、ガスが外側に噴出しないようにサイドノズルガスパイプ3を封鎖することができる。
前記スライド部材252は、スライドパイプ243のシュートと一致しており、前記ディスク253の直径は、スライドパイプ243内径と一致している。前記ガス制御シート25は、スライドパイプ243に取り付けられている。図9に示すように、前記ガス制御シート25はスライドパイプ243に取り付けられた後、前記ガス制御シート25の左側とスライドパイプ243の左側内壁との間に開放キャビティ2431が形成されている。前記ガス制御シート25右側とスライドパイプ243の右側内壁との間に閉鎖キャビティ2432が形成されている。
前記サイドノズルガスパイプ3は燃焼室で発生したガスを航空機の側面から排出するために使用される。前記サイドノズルガスパイプ3の一端は、弁コア1上に設置されている開口と燃焼室の底部構造の姿勢軌道制御ガスノズル42に接続され、他端にはサイドノズル31が設置され、サイドノズル31を介して外界に接続され、図11に示す通りである。
好ましくは、前記サイドノズル31の端部は、弁コア1から突出している。
好ましい実施の形態では、前記弁コア1を製造する際、ガス制御ライン2及びサイドノズルガスパイプ3として前記弁コア1内に穴が機械加工される。
さらに好ましい実施の形態では、図2に示すように、複数の前記ガス弁が設置されており、航空機の周りの軸線方向に均等に分布し、さらには、ガス弁の数は8に設定される。
複数の前記ガス弁が設置される場合、複数のガス弁の同時操作によって航空機に加えられる横方向の力が生じ、より適切に航空機の姿勢軌道制御を調整する。
さらなる実施形の態では、図2に示すように、前記弁コア1と燃焼室との接口がリング形状に配置され、分割されているので、ガスを前記固体姿勢軌道制御エンジンの異なるガス弁にそれぞれ流入する。
本発明はまた、固体姿勢軌道制御エンジンガス弁を制御する方法を提供する。上記方法における固体姿勢軌道制御エンジンは上記の通りであり、該方法には、以下のことを含む:
サイドノズル3を開放する命令を受けた後、電磁弁23の上部コイル2331に通電し、下部コイル2332を閉鎖し、弁コア231を駆動して上に移動させ、このとき、中央プラグ2313がガス供給パイプa221を遮断し、下部ピストン2312がスプールチャンバーの下部を遮断し、スプールチャンバーの上部はスプールチャンバーの中央部と接続しており、燃焼室内のガスを姿勢軌道制御ガスノズル42を通過してガス供給ラインb222に流れ込んで、次に、スプールチャンバー232、及び開放制御ライン241を順に通過し、最終に開放キャビティ2431に流れ込み、ガス制御シート25を右に移動させ、ガス制御シート25上の制御シート穴251はサイドノズルガスライン3と接続しており、ガスがサイドノズル31から排出され、同時にガス制御シート25閉鎖キャビティ2432のガスを押し出し、それを閉鎖制御ライン242に流れ込んでスプールチャンバー232の上部を通過し、電磁弁23の上部コイルカバー2341上の穴から弁コア1の外側に排出される。
サイドノズル3を開放する命令を受けた後、電磁弁23の上部コイル2331に通電し、下部コイル2332を閉鎖し、弁コア231を駆動して上に移動させ、このとき、中央プラグ2313がガス供給パイプa221を遮断し、下部ピストン2312がスプールチャンバーの下部を遮断し、スプールチャンバーの上部はスプールチャンバーの中央部と接続しており、燃焼室内のガスを姿勢軌道制御ガスノズル42を通過してガス供給ラインb222に流れ込んで、次に、スプールチャンバー232、及び開放制御ライン241を順に通過し、最終に開放キャビティ2431に流れ込み、ガス制御シート25を右に移動させ、ガス制御シート25上の制御シート穴251はサイドノズルガスライン3と接続しており、ガスがサイドノズル31から排出され、同時にガス制御シート25閉鎖キャビティ2432のガスを押し出し、それを閉鎖制御ライン242に流れ込んでスプールチャンバー232の上部を通過し、電磁弁23の上部コイルカバー2341上の穴から弁コア1の外側に排出される。
サイドノズル3の命令を受けなかった場合、または閉鎖サイドノズルの命令を受けた場合は、電磁弁23の下部コイル2332に通電し、弁コア231を駆動して下に移動させ、このとき、中央プラグ2313ガス供給パイプb222を遮断し、上部ピストン2311がスプールチャンバーの上部2321を遮断し、スプールチャンバーの下部2323はスプールチャンバーの中央部2322と接続しており、燃焼室内のガスを姿勢軌道制御ガスノズル42を通過してガス供給ラインa221に流れ込んで、次に、スプールチャンバー232の上部及び閉鎖制御ライン242を順に通過し、最終に閉鎖キャビティ2432、ガス制御シート25を押し出し、ガス制御シート25を左に移動させ、サイドノズルガスパイプ3を閉鎖し、同時に開放キャビティ2431内のガスが圧迫され、それを開放制御ライン241に流れ込んで、スプールチャンバー232の下部を通過し、電磁弁23の下部コイルカバー2342上の貫通穴から弁コア1の外側に排出される。
本発明の説明において、「上」、「下」、「内側」、「外側」、「左」、「右」などの用語によって示される配向または位置関係は、本発明の動作状態における配向または位置関係に基づき、本発明を説明しやすくするためだけであり、説明を単純化するためであり、言及されるデバイスまたは要素が特定の方向を有し、特定の方向で構築および動作しなければならないことを示したり暗示したりするものではなく、したがって、それは本発明の限定として解釈されるべきではない。
本発明は、好ましい実施形態を参照して上で説明されてきたが、これらの実施形態は、単なる例示であり、例示の目的のためにのみ役立つものである。これに基づいて、本発明に対して様々な置換および改善を行うことができ、それらはすべて本発明の保護範囲内にある。
1-弁コア、
2-ガス制御ライン、21-フィルタースクリーン、22-制御ガス供給ライン、221-ガス供給ラインa、222-ガス供給ラインb、
23-電磁弁、231-弁コア、2311-上部ピストン、2312-下部ピストン、2313-中央プラグ、2314-上部コネクティングロッド、2315-下部コネクティングロッド、
232-スプールチャンバー、
2321-スプールチャンバーの上部、2322-スプールチャンバーの中央部、2323-スプールチャンバーの下部、
2331-上部コイル、2332-下部コイル、
234-コイルカバー、2341-上部コイルカバー、2342-下部コイルカバー、
241-開放制御ライン、242-閉鎖制御ライン、243-スライドパイプ、
2431-開放キャビティ、2432-閉鎖キャビティ、
25-ガス制御シート、251-制御シート穴、252-スライド部材、253-ディスク、
3-サイドノズルガスパイプ、31-サイドノズル、
41-メインノズル、42-姿勢軌道制御ガスノズル。
2-ガス制御ライン、21-フィルタースクリーン、22-制御ガス供給ライン、221-ガス供給ラインa、222-ガス供給ラインb、
23-電磁弁、231-弁コア、2311-上部ピストン、2312-下部ピストン、2313-中央プラグ、2314-上部コネクティングロッド、2315-下部コネクティングロッド、
232-スプールチャンバー、
2321-スプールチャンバーの上部、2322-スプールチャンバーの中央部、2323-スプールチャンバーの下部、
2331-上部コイル、2332-下部コイル、
234-コイルカバー、2341-上部コイルカバー、2342-下部コイルカバー、
241-開放制御ライン、242-閉鎖制御ライン、243-スライドパイプ、
2431-開放キャビティ、2432-閉鎖キャビティ、
25-ガス制御シート、251-制御シート穴、252-スライド部材、253-ディスク、
3-サイドノズルガスパイプ、31-サイドノズル、
41-メインノズル、42-姿勢軌道制御ガスノズル。
Claims (10)
- 航空機固体ロケットエンジンの燃焼室の下に固定的に接続されて、弁コア(1)、ガス制御ライン(2)、及びサイドノズルガスパイプ(3)を含む固体姿勢軌道制御エンジンガス弁であって、
前記ガス制御ライン(2)は、フィルタースクリーン(21)、制御ガス供給ライン(22)、電磁弁(23)、ガス制御シート制御ライン、及びガス制御シート(25)を含み、サイドノズルガスパイプ(3)のサイドノズルから排出されるガスを制御するために使用され、
前記サイドノズルガスパイプ(3)燃焼室で発生したガスを航空機の側面から排出するために使用される
ことを特徴とする、固体姿勢軌道制御エンジンガス弁。 - 前記フィルタースクリーン(21)は、ガス制御パイプライン(2)と燃焼室との間の接続部に固定され、ガス制御パイプライン(2)の入口を完全に覆っており、燃焼室から前記ガス制御ライン(2)に流入するガスを濾過するために使用され、
前記ガス供給ライン(22)の上端は、燃焼室シェルの底部の姿勢軌道制御ガス出口に接続されており、下端は、電磁弁(23)に接続されており、
前記ガス供給ライン(22)は、ガス供給ラインa(221)及びガス供給ラインb(222)を含み、
前記電磁弁(23)は、弁コア(231)、スプールチャンバー(232)、コイル、コイルカバー(234)を含み、
前記ガスシート制御ラインは、開放制御ライン(241)、閉鎖制御ライン(242)、及びスライドパイプ(243)を含む
ことを特徴とする、請求項1に記載のガス弁。 - 前記電磁弁(23)は、弁コア(231)の両端に設置された異なるコイルに通電することによって磁力が発生し、さらに弁コアを引き寄せて移動し、
前記スプールチャンバー(232)は、スプールチャンバーの上部(2321)、スプールチャンバーの中央部(2322)、及びスプールチャンバーの下部(2323)を含み、弁コア(231)取り付けるために使用され、
前記スプールチャンバーの上部(2321)、スプールチャンバーの中央部(2322)、及びスプールチャンバーの下部(2323)は、すべて円筒形のキャビティであり、且つ互いに連結しており、前記スプールチャンバーの上部(2321)はスプールチャンバーの下部(2323)の内径と同じであり、前記スプールチャンバーの上部の内径は、スプールチャンバーの中央部の内径(2322)よりも大きく、
前記弁コア(231)は、中央プラグ(2313)を含み、ガス供給ライン(22)の開放・閉鎖を制御するために使用され、前記中央プラグ(2313)はシリンダーであり、シリンダーの上端に垂直に上部コネクティングロッド(2314)が設置され、下端に垂直に下部コネクティングロッド(2315)が設置され、上部コネクティングロッド(2314)の末端に上部ピストン(2311)が設けられており、下部コネクティングロッド(2315)の末端に下部ピストン(2312)が設けられており、前記弁コア231は通電されたコイルによって引き付けられることができ、
前記中央プラグ(2313)の外径は、スプールチャンバーの中央部(2322)の内径と一致し、前記中央プラグ(2313)をスプールチャンバーの中央部(2322)に取り付けることによって、前記スプールチャンバー(232)が互いに接続されていない上部セクションと下部セクションに分割されており、
前記コイルは、帯電後に弁コア(231)を引き付けるために使用され、前記コイルは、上部コイル(2331)、及び下部コイル(2332)を含み、前記上部コイル(2331)は、電磁弁(23)の上部に設けられており、前記下部コイル(2332)電磁弁(23)の下部に設けられており、
前記コイルカバー(234)は中空円筒シェルであり、その上に貫通穴が設けられており、上部コイルカバー(2341)、及び下部コイルカバー(2342)を含み、前記上部コイルカバー(2341)は、前記上部コイル(2331)の外側に設置され、前記下部コイルカバー(2342)は、下部コイル(2332)の外側に設置される
ことを特徴とする、請求項2に記載のガス弁。 - 前記スライドパイプ(243)は、前記開放制御ライン(241)と閉鎖制御ライン(242)との接続部に設置されており、
前記開放制御ライン(241)の一端は電磁弁(23)のスプールチャンバー(232)に接続され、他端はスライドパイプ(243)の左側に接続され、前記閉鎖制御ライン(242)の一端は電磁弁(23)のスプールチャンバー(232)に接続され、他端はスライドパイプ(243)の右側に接続されており、
前記スライドパイプ(243)は、サイドノズルガスパイプ(3)に垂直であり、
前記開放制御ライン(241)の一端は電磁弁(23)のスプールチャンバー(232)に接続され、他端はスライドパイプ(243)の左側に接続され、前記閉鎖制御ライン(242)の一端は電磁弁(23)のスプールチャンバー(232)に接続され、他端はスライドパイプ(243)の右側に接続されており、
在前記スライドパイプ(243)の内側に左右にスライドできるガス制御シート(25)が設置されており、
前記スライドパイプ(243)にシュートが設けられており、ガス制御シートをスライドパイプ内で左右方向に往復運動させる
ことを特徴とする、請求項2に記載のガス弁。 - 前記ガス制御シート(25)は、サイドノズルガスパイプ(3)の開放または閉鎖を制御するために使用され、
前記ガス制御シート(25)は長いプレートの形状であり、プレート上に制御シート穴(251)が設置されており、前記制御シートの長さが前記貫通穴の直径の2倍を超え、ガス制御シート(25)は上下に突出したスライド部材(252)が設けられており、ディスク(253)は前記制御シートの両端に垂直にが設置されており、前記ディスク(253)の直径はスライドパイプ(243)の内径と一致しており、
前記ガス制御シート(25)をスライドパイプ(243)に取り付けることにより、前記スライドパイプ(243)の左側にある開放キャビティ(2431)と右側にある閉鎖キャビティ(2432)に分割される
ことを特徴とする、請求項2に記載のガス弁。 - 前記サイドノズルガスパイプ(3)は、前記燃焼室で発生したガスを航空機の側面に設置されるサイドノズル(31)によって排出し、前記サイドノズル(31)の端部はバルブ本体(1)から突き出ている
ことを特徴とする、請求項1に記載のガス弁。 - 複数の前記ガス弁が設置されており、航空機の周りの軸線方向に均等に分布し、好ましくは、ガス弁の数は8に設定される
ことを特徴とする、請求項1に記載のガス弁。 - 前記燃焼室の底部にメインノズル(41)、及び前記メインノズル(41)の周りを取り囲む複数の姿勢軌道制御ガスノズル(42)が設置されており、
各ガス弁の上に1つの姿勢軌道制御ガスノズル(42)が接続されている
ことを特徴とする、請求項1に記載のガス弁。 - 前記弁の中央部に円筒形の空洞が設置されており、円筒形の軸線は、固体ロケットエンジン燃焼室の底部メインノズル(41)の軸線と一致している
ことを特徴とする、請求項1に記載のガス弁。 - 固体姿勢軌道制御エンジンガス弁を制御する方法であって、
サイドノズル(3)を開放する命令を受けた後、電磁弁(23)の上部コイル(2331)に通電し、下部コイル(2332)を閉鎖し、弁コア(231)を駆動して上に移動させ、このとき、中央プラグ(2313)がガス供給パイプa(221)を遮断し、下部ピストン(2312)がスプールチャンバーの下部を遮断し、スプールチャンバーの上部はスプールチャンバーの中央部と接続しており、燃焼室内のガスを姿勢軌道制御ガスノズル(42)を通過してガス供給ラインb(222)に流れ込んで、次に、スプールチャンバー(232)、及び開放制御ライン(241)を順に通過し、最終に開放キャビティ(2431)に流れ込み、ガス制御シート(25)を右に移動させ、ガス制御シート(25)上の制御シート穴(251)はサイドノズルガスライン(3)と接続しており、ガスがサイドノズル(31)から排出され、同時にガス制御シート(25)閉鎖キャビティ(2432)のガスを押し出し、それを閉鎖制御ライン(242)に流れ込んでスプールチャンバー(232)の上部を通過し、電磁弁(23)の上部コイルカバー(2341)上の穴から弁コア(1)の外側に排出され、
サイドノズル(3)の命令を受けなかった場合、または閉鎖サイドノズルの命令を受けた場合は、電磁弁(23)の下部コイル(2332)に通電し、弁コア(231)を駆動して下に移動させ、このとき、中央プラグ(2313)ガス供給パイプb(222)を遮断し、上部ピストン(2311)がスプールチャンバーの上部(2321)を遮断し、スプールチャンバーの下部(2323)はスプールチャンバーの中央部(2322)と接続しており、燃焼室内のガスを姿勢軌道制御ガスノズル(42)を通過してガス供給ラインa(221)に流れ込んで、次に、スプールチャンバー(232)の上部及び閉鎖制御ライン(242)を順に通過し、最終に閉鎖キャビティ(2432)、ガス制御シート(25)を押し出し、ガス制御シート(25)を左に移動させ、サイドノズルガスパイプ(3)を閉鎖し、同時に開放キャビティ(2431)内のガスが圧迫され、それを開放制御ライン(241)に流れ込んで、スプールチャンバー(232)の下部を通過し、電磁弁(23)の下部コイルカバー(2342)上の貫通穴から弁コア(1)の外側に排出されることを含む
ことを特徴とする、前記方法。
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