國(guó)內(nèi)首款輕質(zhì)快響應(yīng)低溫電磁閥研制取得成功

    5月29日消息，據(jù)航天科技集團(tuán)第六研究院第801研究所（上?？臻g推進(jìn)研究所）消息，近日，該所研制的輕質(zhì)快響應(yīng)低溫閥在低溫地面臺(tái)順利通過(guò)了300N液氧甲烷姿控發(fā)動(dòng)機(jī)熱試車考核，標(biāo)志著國(guó)內(nèi)首款輕質(zhì)快響應(yīng)低溫電磁閥研制取得成功。

    2017年，基于液氧甲烷推進(jìn)系統(tǒng)演示驗(yàn)證平臺(tái)，我所研制團(tuán)隊(duì)開(kāi)啟了低溫電磁閥的研制攻關(guān)，2022年11月，在可回收運(yùn)載火箭型號(hào)的牽引下，啟動(dòng)300N液氧甲烷姿控發(fā)動(dòng)機(jī)電磁閥工程產(chǎn)品的研制。由于該閥工作介質(zhì)為超低溫介質(zhì)，且要滿足輕質(zhì)化要求，如何確保常溫、低溫下的響應(yīng)穩(wěn)定和密封可靠成為研制工作的關(guān)鍵難點(diǎn)。

    攻關(guān)團(tuán)隊(duì)綜合比較了十余種方案并反復(fù)迭代，通過(guò)采用氣隙隔熱、增加空氣熱阻、減小傳熱途徑等方式，確保加注預(yù)冷過(guò)程閥門線圈受低溫推進(jìn)劑影響較小，從而達(dá)到常溫及低溫下的響應(yīng)穩(wěn)定，將閥門線圈的工作溫度設(shè)計(jì)在-60～-40℃下。為保證常溫、低溫下的密封可靠性，攻關(guān)團(tuán)隊(duì)還從密封材料的選擇、密封結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、材料的低溫處理等方面著手攻關(guān)，閥座采用坡面結(jié)構(gòu)，保證低溫環(huán)境下較高的密封比壓，以及常溫下可靠密封。此外，通過(guò)磁路優(yōu)化，研制團(tuán)隊(duì)提高了電磁閥的響應(yīng)速度，使得閥門能在短時(shí)間內(nèi)完成開(kāi)關(guān)動(dòng)作。

    目前，新型快響應(yīng)低溫閥已通過(guò)單機(jī)鑒定試驗(yàn)考核，順利通過(guò) 20000 次的過(guò)液氮壽命考核，并完成三次發(fā)動(dòng)機(jī)方案熱試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了常溫及低溫下響應(yīng)性能穩(wěn)定、密封可靠，其響應(yīng)速度和低溫適應(yīng)性達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。

    據(jù)介紹，作為國(guó)內(nèi)首款輕質(zhì)快響應(yīng)低溫電磁閥產(chǎn)品，其成功研制大幅提升了液氧甲烷姿控發(fā)動(dòng)機(jī)的效率和精度，也為后續(xù)低溫空間推進(jìn)技術(shù)的工程研制提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。

    IT之家注：上海空間推進(jìn)研究所是我國(guó)唯一專業(yè)從事空間推進(jìn)系統(tǒng)和中、小推力姿軌控液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)的航天高科技專業(yè)研究所，產(chǎn)品涉及運(yùn)載火箭、衛(wèi)星、載人航天、導(dǎo)彈武器和深空探測(cè)等領(lǐng)域，曾參與“神舟”飛船、“嫦娥”衛(wèi)星和“天宮”飛行器的研發(fā)。

    該所還研究了我國(guó)首款嵌套式霍爾推力器，也是國(guó)內(nèi)首款 50 千瓦級(jí)雙環(huán)嵌套式霍爾推力器，其成功點(diǎn)火運(yùn)行標(biāo)志著我國(guó)成為世界上第三個(gè)實(shí)現(xiàn)嵌套式霍爾電推進(jìn)技術(shù)突破的國(guó)家。