Page 255 - 机械制造及其自动化

第六章 工业智能化机械的技术与应用

调节元件调节的先后顺序。

（二）供应与控制系统方案
1.双离心泵可调汽蚀文氏管方案
双离心泵可调汽蚀文氏管的电机泵增压推力调节系统方案中，推进剂供应系
统分为两个独立管路，液氧和煤油各自分别通过调节离心泵转速和可调汽蚀文氏

管流通截面积实现流量调节后汇入燃烧室，混合燃烧。
两条推进剂供应系统管路调节部件相同又相互独立，因此两条推进剂供应管
理的工作过程相互独立且相似。仿真过程中以其中一条管路为例，考虑一侧管路

的控制特性，另一条管路的控制特性相同，具有相似的调节趋势。以煤油路为主
要研究对象，在主回路中设计了煤油泵后压和可调汽蚀文氏管开度的闭环控制回
路，根据调节过程煤油离心泵泵后压与目标推力时理论燃烧室压力与管路中总压
降之和的误差，进行离心泵的转速闭环调节。随后，通过可调汽蚀文氏管开度的

调节实现煤油流量闭环控制。即通过离心泵转速及文氏管开度的调节共同实现推
进剂流量的控制。在该系统方案中，不能实现推进剂喷注压降的控制。
推进剂两个组元的调节是相互独立又相似的，都是通过串联离心泵的转速调

节和可调汽蚀文氏管的开度调节实现流量的控制，且由于文氏管的工作特性，管
内流量保持稳定。因此，煤油和液氧的流量在调节过程中变化趋势相同，阶跃信
号出现时，推进剂两个组元在调节过程中出现相似的振荡趋势，因此推进剂当量

比在任何时刻都能保持稳定，满足发动机的推力控制需求。
2.液氧离心泵、煤油齿轮泵可调汽蚀文氏管方案
液氧离心泵、煤油齿轮泵可调汽蚀文氏管的电机泵增压供应系统方案也可以

视为两条完全独立的管路的独立控制，其中液氧路的调节与双离心泵可调汽蚀文
氏管调节方案中的液氧路调节完全一致。液氧路通过液氧离心泵转速的调节对离
心泵后压进行闭环控制，又根据当前管路中的压力分布，通过可调汽蚀文氏管开
度的调节，实现液氧流量的闭环控制；齿轮泵是一种体积泵，推进剂流量与齿轮

泵流量有关，因此煤油路的流量调节能够通过煤油齿轮泵转速直接调节，煤油管
路中不再需要可调汽蚀文氏管。系统两条管路相互独立又同时调节。
3.双离心泵针栓喷注器方案

双离心泵针栓喷注器的电机泵增压推进剂供应与控制系统控制回路中，针栓
喷注器可以看作节流元件和喷注器的结合，简化了系统结构。煤油流量的调节与

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