Le domaine de l'aérospatiale a des exigences élevées pour la fiabilité du système de vide, la résistance très environnementale, la valve de vide comme système “Composants de base pour le contrôle et l'isolation des gaz« et, largement utilisé dans les scénarios clés tels que le système de propulsion de fusée, le contrôle d'attitude de l'engin spatial, le moteur d'aviation, l'équipement de simulation de vide spatial, etc., il doit être adapté aux conditions de travail exigeantes telles que les hautes et basses températures, les vibrations fortes, les radiations élevées, le vide ultra - élevé. Vous trouverez ci - dessous une description détaillée des principaux scénarios d'application, des types de vannes et des exigences techniques:

1. Système de propulsion de fusée

Dans le moteur de fusée liquide de la fusée, le moteur de contrôle de position et la ligne de transfert de propergol, la vanne de vide assume des tâches clés telles que le contrôle du propergol, la décompression du compartiment, le démarrage et l'arrêt du moteur, ce qui affecte directement le succès du lancement.

1) LeMoteur de fusée liquide: les lignes de transport d'oxydants (par exemple, oxygène liquide) et de carburants (par exemple, hydrogène liquide, kérosène) doivent être équipéesVanne d'arrêt de vide à basse températureMatériau à tolérer- 253℃(hydrogène liquide),-183℃Ultra basse température (oxygène liquide) avec étanchéité à zéro fuite (taux de fuite)≤10⁻ ² Pa・m³/s), éviter les risques d'explosion provoqués par des fuites d'ergols. Souvent choisi structure d'étanchéité en soufflet métallique, commeInconelLe corps de valve en alliage avec joint en cuivre s'adapte à la stabilité mécanique à basse température.

2. 2.Réservoir de propergol: utilisation de la chaîne de surpression et de décompression du réservoirValve de sécurité à videetVanne papillon pneumatique, la soupape de sécurité nécessite un contrôle précis de la pression dans la cabine (erreur de pression de réglage) ± 1%), pour éviter que le réservoir ne se fissure en raison d'une pression trop élevée; La vanne papillon est alors utilisée pour une décompression rapide, garantissant la stabilité de l'attitude lors de la séparation du corps de flèche.

3. LeMoteur de contrôle de position: adoptéValve à vide électromagnétique miniature, petite taille (diamètre≤20 mm), une réponse rapide (commutateur de l'ordre de la milliseconde), un contrôle précis de l'injection d'ergol à faible débit, permettant le réglage de l'attitude de la fusée et la correction orbitale, typiquement appliquée à l'étage final du lanceur et aux manœuvres en orbite du vaisseau spatial.

2. Système d'exploitation en orbite du vaisseau spatial

Satellites, stations spatiales, sondes et autres engins spatiaux dans un vide ultra - élevé lorsqu'ils sont en orbite (10⁻⁷~10⁻ ¹¹ Pa), et un environnement très différentiel de température, la vanne de vide est utilisée pour le contrôle du gaz des systèmes tels que la sauvegarde de la vie, l'approvisionnement en énergie, les expériences scientifiques, etc.

1) LeSystème de protection de la vie: alimentation en oxygène de la station spatiale, ligne d'évacuation du dioxyde de carbone, équipéeValve à membrane sous vide, avec des caractéristiques de pollution sans particules et de haute propreté, pour éviter les impuretés affectant la sécurité respiratoire des astronautes; Simultanément à traversVanne à vide de type régulation de débitContrôle précis du taux d'échange de gaz, maintient la pression de l'air dans le compartiment stable à101,3 kPa左右。

2. 2.Systèmes de contrôle de l'énergie et de la chaleur: capsule scellée sous vide, conduite de contrôle thermique de la matrice solaire de l'engin spatial, en utilisantValve d'isolation sous videRéaliser l'isolation de la cabine de l'environnement de vide extérieur, prévenir les pertes de conduction thermique; Détecteur d'espace profond partiel adoptéValve de vide à haute température, résistant aux températures élevées lors de la rentrée du détecteur dans l'atmosphère (>1000℃), garantissant une circulation normale du fluide de contrôle thermique.

3. LeCharges expérimentales scientifiques: dans le module expérimental de physique spatiale, science des matériaux de la station spatiale, équipéValve de clapet à vide ultra - hauteetRéglage fin de la valve à aiguilleLe premier réalise l'isolation de la Chambre expérimentale du système de vide, le second contrôle avec précision le flux de gaz expérimental, adapté aux besoins expérimentaux de haute précision dans un environnement de microgravité.

3.Moteurs et équipements aéronautiques

Dans les essais de simulation à haute altitude des moteurs d'aviation, les systèmes de vide embarqués (tels que les gyroscopes, les équipements de navigation), les soupapes de vide doivent résister à la basse pression à haute altitude, aux chocs de flux d'air à grande vitesse et aux conditions de fonctionnement fréquentes.

1) LeEssais de simulation à haute altitude de moteurs aéronautiques: le banc d'essai au sol doit simuler un environnement basse pression à 10 000 mètres d'altitude (pression≤10kPa), utilisationValve de porte à videetValve de contrôle de débitConstruire un système de vide simulé. Vanne pour isoler la Section d'essai du système d'extraction, conductivité de flux≥1000 L/s, garantit une aspiration rapide; La vanne de régulation de débit régule avec précision le gradient de pression de l'environnement simulé, réduisant l'état de fonctionnement du moteur à différentes hauteurs.

2. 2.Équipement de vide embarqué: gyroscope de l'avion, instruments pneumatiques et autres équipements de précision dépendent de l'environnement sous vide pour travailler, équipé dePetite valve à bille de videRésistant aux vibrations (fréquence de vibration)20 à 2000Hz), résistance aux chocs (accélération des chocs)≥50g), les caractéristiques pour assurer l'état stable de la valve lors du décollage et de l'atterrissage de l'avion, des bosses, n'affectent pas la précision de l'équipement.

4. Équipement de simulation de vide spatial au sol

Les essais thermiques sous vide, les essais de simulation de l'environnement spatial, etc. de la phase de recherche et développement de l'engin spatial nécessitent une grande capsule à vide au sol pour fournir un environnement spatial équivalent, la vanne à vide est le composant de contrôle central du système de simulation.

1) LeIsolation de grandes cabines à vide: adopté entre la cuve à vide et la pompe moléculaire, Groupe de pompe de diffusionValve à ventouse à vide de très grand calibre, calibre jusqu'à1 ~ 3m, grand guide de flux, étanchéité fiable, permet une commutation rapide de la cabine de la pression atmosphérique au vide ultra - élevé (temps d'extraction)≤ 2Heures).

2. 2.Régulation des paramètres environnementaux: parValve à aiguille de videetValve de contrôle proportionnelleContrôle précis de la composition et de la pression des gaz résiduels dans la capsule, adapté aux besoins des essais de dégonflage des matériaux spatiaux, des essais de cycle de vide thermique et autres; Certaines cabines d'essai sont équipéesValve de vide à basse température, avec le système de refroidissement à l'azote liquide, simule l'environnement de vide à basse température de l'espace profond.

Exigences techniques de base pour les vannes à vide dans le domaine de l'aérospatiale

1.Très tolérant à l'environnement: couverture résistante à la température- 270℃(condition de fonctionnement de l'hélium liquide)~1200℃(conditions de rentrée atmosphérique), dose de résistance aux radiations≥10⁶ Gy, adapté à l'environnement de rayonnement spatial de l'engin spatial en orbite;

2.Haute fiabilité et longue durée de vie: vannes en orbite à satisfaire 10 Durée de vie de plus d'années, durée de vie de commutateur≥ 10 ⁶Secondaire, vie de valve d'équipement au sol≥ 10 ⁴Cycle d'essai secondaire et probabilité de défaillance≤ 10⁻⁶ /Heures;

3.Légèreté et miniaturisation: les valves embarquées dans le vaisseau spatial nécessitent un contrôle strict du poids (poids à Valve unique)≤500g), et le volume, utilisant l'alliage de titane, l'alliage d'aluminium et d'autres matériaux légers à haute résistance;

4.Pas de pollution et faible dégonflage: le matériau du corps nécessite une faible pression de vapeur (par exemple316LAcier inoxydable, alliage de titane), les joints choisissent le caoutchouc fluoré, les joints métalliques, réduisent la libération de gaz et évitent la pollution des pièces sensibles de l'engin spatial.

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