膜片閥破裂壓力穩定性研究

白少卿，孫 亮

（西安航天動力研究所，陜西西安710100）

0 引言

膜片隔離閥廣泛應用于單組元液體火箭發動機推進劑貯存與供應系統中，對預包裝的推進劑進行封存隔離，具有結構簡單、質量輕、成本低的特點。當發動機啟動時，膜片在一定的擠壓壓力作用下破裂，使推進劑充填到發動機控制閥前，完成待機準備。為了控制膜片的破裂壓力和破裂部位，并防止膜片破裂時產生掉屑，通常在膜片上要預制一定形狀的刻痕。

膜片破裂壓力是膜片閥最關鍵的性能參數。從系統安全性和工作可靠性考慮，通常將破裂壓力值限定在較小的范圍。影響膜片破裂壓力的因素很多，如原材料、加工、測量、試驗系統等，任一影響因素的偏差，都可能導致同批生產的膜片破裂壓力偏離設計要求或出現較大散差，不能夠滿足驗收要求。由于膜片閥為單次工作閥門，實際應用中膜片采用批次生產、同批膜片抽樣進行破裂壓力試驗的方法，保證膜片刻痕剩余厚度范圍能夠滿足破裂壓力要求。本文主要研究膜片破裂壓力的影響因素和提高破裂壓力穩定性的控制方法，并通過理論計算、應力分析和試驗驗證的方法，驗證了膜片破裂壓力控制方法的可行性和有效性。

1 膜片技術狀態

本文以某姿控動力系統貯箱出口膜片組件為例。該膜片組件入口（膜片無刻痕面）直接接觸推進劑，出口（膜片刻痕面）與下游管路連接，系統要求膜片破裂壓力為1.4±0.4 MPa。膜片材料為純鈦帶，厚度為0.14 mm，刻痕型式為單鉸型，刻痕直徑為Φ15.6 mm，試驗氣密壓力為0.4 MPa。……