我国成功研发低温电磁阀，显著提升液氧甲烷姿控发动机性能

据悉，中国航天科技集团第八零一研究所（上海空间推进研究所）近期完成了轻质快速响应低温阀在低温地面台的液氧甲烷姿控发动机热试车考核。本次考核成功标志着我国首款轻质快速响应低温电磁阀研制取得重大突破。

自2017年起，根据液氧甲烷推进系统演示验证平台的需要，研究所研制团队开始对低温电磁阀进行研发攻关。2022年11月，在可回收运载火箭型号的推动下，启动了300N液氧甲烷姿控发动机电磁阀工程产品的研制。由于该阀需在极低温度下工作，同时还要满足轻量化需求，因此如何保持常温和低温下的响应稳定性和密封可靠性成为了研发的重点难题。

经过多次方案对比与迭代，研发团队采用气隙隔热、增加空气热阻、减少传热路径等方法，有效降低了阀门线圈在加注预冷过程中的低温推进剂影响，使其能够在常温和低温条件下保持稳定响应。同时，将阀门线圈的工作温度设定在-60～-40℃之间，以确保其在不同温度下的密封可靠性。

为进一步提高密封性能，研发团队在密封材料选择、密封结构设计、材料低温处理等方面进行了深入研究。其中，阀座采用坡面结构，保证了低温环境下的高密封比压和常温下的可靠密封。此外，通过优化磁路设计，研发团队显著提升了电磁阀的响应速度，使阀门能够在短时间内完成开关动作。

目前，新型低温阀已经通过单机鉴定试验考核，顺利通过了20000次的过液氮寿命考核，并完成了三次发动机方案热试验。该阀在常温和低温下均表现出稳定的响应性能和可靠的密封效果，其响应速度和低温适应性达到了国内领先水平。

据了解，作为我国首款轻质快速响应低温电磁阀产品，其成功研制极大地提升了液氧甲烷姿控发动机的效率和精度，为后续低温空间推进技术的工程研制奠定了坚实的技术基础。

值得一提的是，上海空间推进研究所是我国唯一专注于空间推进系统和中小推力姿轨控液体火箭发动机研发的航天高科技专业研究所，其产品广泛应用于运载火箭、卫星、载人航天、导弹武器和深空探测等领域，曾参与“神舟”飞船、“嫦娥”卫星和“天宫”飞行器的研发。

此外，该所还成功研发了我国首款嵌套式霍尔推力器，这也是国内首款50千瓦级双环嵌套式霍尔推力器。该推力器的成功点火运行标志着我国成为全球第三个实现嵌套式霍尔电推进技术突破的国家。