[发明专利]固体姿轨控发动机燃气阀阀杆型面设计方法及装置

权利要求书

1.固体姿轨控发动机燃气阀阀杆型面设计方法，其特征在于，包括：

给定固体姿轨控发动机燃气阀喷管型面曲线及目标等效喉部面积曲线需求，并给定阀杆型面坐标点集P为空集；

根据目标等效喉部面积曲线，在喷管收敛段型面曲线上根据第一个阀杆位移步长对应的等效喉部面积，确定第一个阀杆位移步长处对应的阀杆局部型面与喷管型面切点，利用局部线性展开确定在切点附近的第一个阀杆位移步长处对应的阀杆局部型面上的阀杆型面坐标点，并将其加入阀杆型面坐标点集P；

基于目标等效喉部面积曲线，并采用二分搜索法计算局部泰勒展开斜率，确定下一个阀杆位移步长处对应的阀杆局部型面上的阀杆型面坐标点，并将其加入阀杆型面坐标点集P，继续递推迭代，直至阀杆位移达最大行程，得到所有阀杆型面坐标点；

在所有阀杆型面坐标点基础上增加阀杆型面头部圆弧，得到阀杆型面曲线。

2.根据权利要求1所述的固体姿轨控发动机燃气阀阀杆型面设计方法，其特征在于，所述第一个阀杆位移步长处对应的阀杆局部型面与喷管型面切点，通过以下步骤确定：

(2.1)根据目标等效喉部面积曲线计算第一个阀杆位移步长处的目标等效喉部面积

(2.2)初始化二分法搜索区间[x_min,x_max]＝[x_con,0]，其中x_con为喷管型面曲线的喷管收敛段与过渡圆弧的切点横坐标；

(2.3)获得二分法搜索区间搜索区间中点后，计算该点型面高度及过渡圆弧斜率

(2.4)在坐标点处以斜率进行局部一阶泰勒展开，获得第一个阀杆位移步长处对应的阀杆局部型面方程，其中ds为阀杆位移步长；

(2.5)基于步骤(2.4)得到的第一个阀杆位移步长处对应的阀杆局部型面方程与喷管型面方程计算当前阀门等效喉部面积以及第一个阀杆位移步长处对应的阀杆局部型面上具有最小目标等效喉部面积的坐标点

(2.6)收敛判断：若则终止二分法循环，将作为阀门型面与喷管型面切点；否则转至步骤(2.7)；

(2.7)更新搜索区间：若则令然后转至步骤(2.3)继续迭代；若则令然后转至步骤(2.3)继续迭代；若则将作为第一个阀杆位移步长处对应的阀杆局部型面与喷管型面切点，对应的横坐标为燃气阀阀杆第一个阀杆位移步长处对应的有效行程终点，即

3.根据权利要求2所述的固体姿轨控发动机燃气阀阀杆型面设计方法，其特征在于，第一个阀杆位移步长处对应的阀杆局部型面上的阀杆型面坐标点和加入阀杆型面坐标点集P，并将作为下一个阀杆位移步长处对应的阀杆局部型面的起点。

4.根据权利要求2所述的固体姿轨控发动机燃气阀阀杆型面设计方法，其特征在于，第一个阀杆位移步长处为s_max-ds处，其中s_max为阀杆最大位移。