火箭發動機隨機推力調節控制驅動器的研制

馬兵兵，翟麗婷，孫 璐

（1.北京航天動力研究所，北京100076；2.北京航空航天大學，北京100083）

0 引言

針對飛行器不同飛行狀態的要求，動力系統需采用變推力發動機進行推力控制。武器動力系統采用變推力發動機可以提高武器的機動性，加強突防能力，運載火箭如果采用變推力發動機，可以實現最優推力控制，發揮火箭的最佳運載能力[1]。因此，變推力火箭發動機的研究一直是火箭發動機研制領域的熱點，并已經取得許多成果，其中最成功的代表是阿波羅登月計劃登月艙下降發動機 （Lunar Module Descent Engine－LMDE）。

國內外大多數液體雙組元火箭變推力發動機，采用改變固定的噴注單元上游供應系統的壓降（即采用推進劑供應系統控制閥）來調節經過固定幾何形狀噴注器的推進劑流量。美國LMDE發動機采用針閥機械定位噴注器與可變截面的汽蝕文氏管閥，保證在調節范圍內進行等混合比的流量控制。20世紀80年代國防科技大學研制出杠桿雙調變推力發動機，利用杠桿帶動流量調節錐和噴注器的調節針閥實現推力調節。1992年，國內成功研制了混合比和噴注性能同時可控、多次啟動、雙組元雙調節低壓流量定位變推力液體火箭發動機[2]。

隨著變推力技術研究不斷發展，國內某研究所研制了某型變推力發動機，系統采用燃料及氧化劑路的調節閥協調控制推進劑流量，兩臺調節閥用步進電機驅動，為此研制了基于DSP處理器的隨機推力調節控制驅動器。

1 系統結構及功能

隨機變推力控制系統主要由隨機推力調節控制驅動器、燃料調節閥、氧化劑調節閥、發動機系統及上位機組成，如圖1所示。……