基于流體邏輯理論的某活塞泵邏輯特性分析

朱建國，曾維亮，董萬峰

（西安航天動力研究所，陜西西安710100）

0 引言

隨著航天技術的發展，航天器總體對推進動力系統的性能指標要求也越來越高，如要求推進系統具有重量輕、貯箱壓力低、推力室室壓高及易多次起動等；從系統重量、結構尺寸、安全性及可靠性等角度考慮，采用常規的擠壓式或泵壓式推進系統都難以滿足相應的指標要求。

活塞泵增壓推進系統是介于常規擠壓式與泵壓式推進系統之間的一種新型推進系統。與渦輪泵增壓系統相比，其重量輕、結構簡單、工作可靠及無起動次數限制；與擠壓式系統相比，在40 kN推力以下，由于貯箱壓力低、推力室室壓高，且不需要高壓氣瓶等裝置，在系統質量方面占有一定優勢。活塞泵作為該新型推進系統的核心部件之一，其研制工作即成為該型系統研制的關鍵環節。目前，世界上僅有美國[1-4]和烏克蘭[5]成功研制了液體火箭發動機活塞泵，并達到了應用階段。由于該系統具有高性能、輕質化、小型化等潛在優點，針對我國當前航天技術發展與應用需求，急需開展液體火箭發動機活塞泵的探索研究工作。

活塞泵是采用全氣動機械閉環控制來實現多缸連續交替動作的，其工作可靠性取決于全氣動機械閉環控制回路的可靠性。在前期探索研制中出現了自鎖的故障模式，即活塞泵多缸互鎖，為了分析原因、提出改進，本文將對活塞泵控制氣路進行邏輯特性分析。

1 活塞泵工作原理

活塞泵主要由液缸、止回閥、氣缸、控制閥及導管連接件等組成，如圖1所示。……