05

2024

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06

国内首款轻质快响应低温电磁阀研制取得成功

作者 :

中国航天科技集团六院


近日,航天科技集团六院801所研制的轻质快响应低温阀在低温地面台顺利通过了300N液氧甲烷姿控发动机热试车考核,标志着国内首款轻质快响应低温电磁阀研制取得成功。

2017年,基于液氧甲烷推进系统演示验证平台,801所研制团队开启了低温电磁阀的研制攻关,2022年11月,在可回收运载火箭型号的牵引下,启动300N液氧甲烷姿控发动机电磁阀工程产品的研制。由于该阀工作介质为超低温介质,且要满足轻质化要求,如何确保常温、低温下的响应稳定和密封可靠成为研制工作的关键难点。

攻关团队综合比较了十余种方案并反复迭代,通过采用气隙隔热、增加空气热阻、减小传热途径等方式,确保加注预冷过程阀门线圈受低温推进剂影响较小,从而达到常温及低温下的响应稳定,将阀门线圈的工作温度设计在-60~-40℃下。为保证常温、低温下的密封可靠性,攻关团队还从密封材料的选择、密封结构的设计、材料的低温处理等方面着手攻关,阀座采用坡面结构,保证低温环境下较高的密封比压,以及常温下可靠密封。此外,通过磁路优化,研制团队提高了电磁阀的响应速度,使得阀门能在短时间内完成开关动作。

目前,新型快响应低温阀已通过单机鉴定试验考核,顺利通过20000次的过液氮寿命考核,并完成三次发动机方案热试验,实现了常温及低温下响应性能稳定、密封可靠,其响应速度和低温适应性达到国内先进水平。

作为国内首款轻质快响应低温电磁阀产品,其成功研制大幅提升了液氧甲烷姿控发动机的效率和精度,也为后续低温空间推进技术的工程研制奠定坚实的技术基础。

 

 

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