Page 257 - 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

和推进剂喷注截面积增大（或减少）。因此，在实现推进剂流量调节的同时，稳

定推进剂喷注压降。
第二，当采用双离心泵的系统方案时，煤油管路和液氧管路分别需要一个可
调汽蚀文氏管才能实现推进剂流量调节，针栓喷注器套筒的位移能够实现液氧和
煤油流通截面积的同比同步变化，从而实现液氧、煤油流量和喷注压降的同步同

比调节，简化了系统结构及系统调节过程。
第三，采用煤油齿轮泵、液氧离心泵的系统方案中，煤油齿轮泵能直接实现
煤油流量的调节，因此在该煤油管路下，可调汽蚀文氏管无意义，由于管路中没

有文氏管稳定下游压力，使得煤油喷注压降随系统工况变化更加剧烈；而针栓喷
注器能在齿轮泵实现煤油流量调节的同时，进一步实现煤油喷注压降的调节。因
此，电机泵增压的系统方案中，使用针栓喷注器作为节流元件的推进剂供应与控
制系统性能优于使用可调汽蚀文氏管的系统结构。

（2）煤油和液氧管路都为离心泵的调节方案
通过建立管路系统模型，通关计算系统管路中总压降损失、推进剂喷注压
降、燃烧室压力之和，调节两离心泵转速实现离心泵泵后压的调节，进一步通过

系统中针栓喷注器喷注截面积或可调汽蚀文氏管流通截面积的调节，实现推进剂
流量的闭环控制。该系统方案并不能实现推进剂喷注压降的闭环控制，其中使用
可调汽蚀文氏管时偏差较大，针栓喷注器能够使得推进剂喷注压降实现被动变

化，但仍与期望值存在偏差，对推进剂的雾化、混合造成影响，进而影响燃烧室
压力的稳定调节，降低发动机推力性能。
（3）液氧离心泵与煤油齿轮泵结合针栓喷注器的调节

方案结合了离心泵、齿轮泵和针栓喷注器的优势，能够实现煤油流量、煤油
喷注压降和液氧离心泵泵后压的闭环控制，有较好的控制精度。即在实现煤油流
量闭环控制的基础上，进一步实现了煤油喷注压降的闭环控制。同时，由于针栓
喷注器套筒的位移能够同时同比调节液氧和煤油喷注截面积，因此通过预先设计

液氧喷注截面积与煤油喷注截面积的比值，以及液氧离心泵泵后压的闭环控制，
能够实现液氧流量和喷注压降的被动调节，控制效果满足发动机推力控制需求。
因此，该结构的推进剂供应与控制系统能够同时满足煤油流量调节、推进剂当量

比稳定和推进剂喷注压降稳定，实现发动机推力调节的同时使发动机具有更好的
性能，系统整体控制特性优于双离心泵系统结构。

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