无拖曳卫星氮气微推进系统填充与开机工作特性的仿真研究

论文摘要

采用AMESim软件对氮气贮存压力为1.5×10~7 Pa、推力范围为mN级的压电驱动的氮气微推进系统进行建模。研究了氮气填充过程中氮气瓶、减压阀的压力和质量流量瞬态特性。分析了整合喷管的压电比例阀在开机过程中的瞬态工作特性。最后,研究了驱动电压对压电比例阀在开机过程中的阀芯位移和喷管推力瞬态值、阀芯运动和推力响应时间的影响规律。结果显示,当驱动电压为80 V时,阀芯的响应时间和稳定位移分别为0.64 ms和3.67μm。开机后8 ms,喷管推力达到稳定值(0.588 mN)。压电比例阀阀芯的开启响应快速,且驱动电压与喷管推力之间存在良好的线性关系,说明推力可通过改变驱动电压进行mN级的线性调节。

论文目录

• 0 引 言
• 1 数学模型
•   1.1 流动控制方程
•     1) 氮气瓶状态热力学模型
•     2) 气体管路模型
•     3) 气体状态方程
•   1.2 喷管推力模型
• 2 氮气微推进系统建模
• 3 结果与讨论
•   3.1 填充过程中的气瓶与减压阀工作特性
•   3.2 开机过程的压电比例阀工作特性
•   3.3 驱动电压对压电阀工作特性的影响
• 4 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 汪旭东,李国岫,陈君,李洪萌,虞育松

关键词: 无拖曳卫星,氮气微推进系统,仿真,工作特性

来源: 宇航学报 2019年11期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 航空航天科学与工程,动力工程

单位: 北京交通大学机械与电子控制工程学院,北京控制工程研究所,北京市高效能及绿色宇航推进工程技术研究中心

基金: 北京控制工程研究所先进空间推进技术实验室和北京市高效能及绿色宇航推进工程技术研究中心开放基金(LabASP-2017-16)

分类号: V43

页码: 1367-1374

总页数: 8

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