摘要：空间飞行器推进系统中大量使用磁锁式双稳态自锁阀,其响应特性是设计中的重要环节,直接影响推进系统的精确控制。由于自锁阀一般采用双线圈控制,两驱动线圈间存在互感现象,响应特性的设计计算与电磁阀有明显区别,有必要对自锁阀的响应特性进行理论分析研究。根据磁锁式双稳态自锁阀工作原理及特点,建立控制电路和磁路等效模型,基于电磁感应定律推导出模型对应的电压平衡方程和力平衡方程,求解得出了自锁阀响应特性简化理论计算公式。公式解释了自锁阀在控制释放回路中感应电流会延长响应时间、增加电流比的原理,明确了自锁阀的动作裕度不会因电流比变化而受到影响的特点。根据推导出的简化理论公式对阀门产品响应特性进行仿真计算,计算结果和产品实际测试数据基本吻合。由简化理论公式研究表明:如自锁阀控制线圈回路中有感应电流,感应电流越大则自锁阀响应时间越长、自锁阀开启或关闭电流比越大,但自锁阀克服外力动作的能力不会因为感应电流存在而受到影响。

摘要：电磁自锁阀广泛应用于卫星、运载火箭、飞船等航天器中,在发动机点火、火工装置爆炸、星箭分离等强冲击环境下,可能发生锁闭失效,影响航天器的安全运行.本文针对冲击载荷作用下电磁自锁阀的锁闭可靠性问题,研究了自锁阀锁闭失效机理,建立了工装-自锁阀有限元模型,并通过模态试验验证模型的正确性.基于模态叠加理论,研究自锁阀的冲击响应特性,根据冲击响应结果和阀芯能量分析,判断阀芯锁闭状态.为了验证分析结果的准确性,使用摆锤式冲击台开展冲击试验,得到的阀芯锁闭状态与理论分析结果吻合良好,说明了分析方法的有效性.本文的研究可为电磁式自锁阀的抗冲击设计提供理论基础和技术支撑.

摘要：随着航天器使用寿命的提高,传统滑动式电磁阀设计已不能满足未来发动机控制阀的使用要求。本文介绍一种用于航天器推进系统的长寿命、高可靠、无摩擦簧片式电磁阀的设计和研发。该电磁阀采用簧片式衔铁组件,避免了阀门自身摩擦产生多余物。目前,该设计方案已通过力学环境和热环境试验,完成了一百多万次的工作寿命试验。方案设计通过了试验考核,进入工程实际应用阶段。