固体姿轨控发动机燃气阀门高频工作特性研究

作者：杨向明; 艾春安^*; 任全彬

来源：推进技术, 2022, 43(11): 439-446.

DOI：10.13675/j.cnki.tjjs.2203014

• 固体姿轨控发动机
• 旋转式燃气阀门
• 高频切换
• 伺服电机
• 动态响应

燃气阀门技术是固体姿轨控动力系统的核心技术之一，本文提出了一种电机直驱的旋转式高频工作燃气阀门系统，该系统具有动态响应迅速、结构简单可靠等优点。通过对阀门受热膨胀分析以及高压气流冲击的仿真分析，综合考虑阀门高频切换的可靠性和燃气泄漏量，对阀门间隙进行了优化设计；同时，针对阀门转角、电机减速比与阀门到位时间进行了参数化性能影响分析，发现在确保阀门可靠切换所需转矩的前提下，降低电机减速比能够大幅提升阀门高频响应性能；阀门到位时间随阀门转角变化的增幅低于线性增长幅度，可适当增大阀门转角以消除控制偏差和装配偏差的影响。最后，通过研制的一台单阀门样机进行地面热试考核，验证了电机直驱的旋转式高频工作燃气阀门工作的可靠性，阀门全程切换正常，响应时间在10ms以内。