宇宙航空分野では真空システムの信頼性、非常環境耐性の要求が高く、真空バルブはシステム中 “ガス制御と隔離のコア部品”、ロケット推進システム、宇宙機の姿勢制御、航空エンジン、空間真空シミュレーション設備などの重要なシーンに広く応用され、高低温、強振動、高放射、超高真空などの過酷な状況に適応する必要がある。次に、コアアプリケーションシーン、バルブタイプ、および技術要件から詳細な説明を展開します。

1. ロヶット推進システム

ロケットの液体ロケットエンジン、姿勢制御エンジン及び推進剤輸送管路において、真空バルブは推進剤制御、ハッチの圧力流出、エンジンの起動停止などの重要な任務を担い、発射成功率に直接影響を与える。

⑴液体ロケットエンジン：酸化剤（例えば液体酸素）と燃料（例えば液体水素、灯油）の輸送管路は配備する必要がある低温真空遮断弁、材質に耐えなければならない- 253℃（液体水素）、-183℃（液体酸素）の超低温、同時にゼロリークシール（漏れ率≤10⁻¹² パ・m³/秒）、推進剤の漏洩による爆発リスクを回避する。金属ベローズシール構造、例えばインコネル合金弁体は銅マットを組み合わせて密封され、低温での力学的安定性に適している。

⑵すいしんざいタンク：タンク増圧と圧力漏洩の使用しんくうあんぜんべん和くうきバタフライべん、安全弁は正確に室内圧力を制御する必要がある（設定圧力誤差 ±1%）、タンクが圧力高すぎて破裂することを防止する、バタフライバルブは急速な圧力放出に用いられ、矢体分離時の姿勢安定を保障する。

⑶姿態制御エンジン：採用マイクロソレノイド真空弁、体積が小さい（直径≤20mm)、応答が速く（ミリ秒級スイッチ）、小流量推進剤の噴射を正確に制御し、ロケットの姿勢調整と軌道修正を実現し、典型的にはキャリアロケットの最終段と宇宙機の軌道上機動に応用される。

2. 宇宙機の軌道上運行システム

衛星、宇宙ステーション、探査機などの宇宙機は軌道上で超高真空（10⁻⁷~10⁻¹¹ パ）と非常に温度差のある環境、真空バルブは生命保障、エネルギー供給、科学実験などのシステムのガス制御に用いられる。

⑴生命保障システム：宇宙ステーションの酸素供給、二酸化炭素排出管路には、しんくうダイヤフラムべん、粒子汚染がなく、清潔度が高い特徴を備え、不純物が宇宙飛行士の呼吸安全に影響を与えることを避ける、同時に通過する流量調整型真空弁ガス交換速度を正確に制御し、室内の気圧の安定を維持する101.3kPa左右。

⑵エネルギー・熱制御システム：宇宙機太陽電池アレイの真空カプセル、熱制御管路において、使用真空遮断弁船体と外部真空環境の隔離を実現し、熱伝導損失を防止する、部分深空検出器の採用こうおんしんくうべん、検出器が大気圏に再突入したときの高温に耐える（＞1000℃）、熱制御流体の正常な循環を保障する。

⑶かがくじっけんかじゅう：宇宙ステーションの空間物理、材料科学実験室には、超高真空バッフルバルブ和トリミングニードルバルブ前者は実験室と真空システムの隔離を実現し、後者は実験ガスの流入量を正確に制御し、微小重力環境下の高精度実験需要に適合する。

3.航空エンジンと機上機器

航空エンジンの高空シミュレーション試験、機上真空システム（ジャイロスコープ、ナビゲーション設備など）において、真空バルブは高空低圧、高速気流衝撃及び頻繁な起動停止の状況に耐えなければならない。

⑴航空エンジン高空シミュレーション試験：地上試験台は高さ1万メートルの低圧環境（圧力≤10kPa)、使用バキュームゲートバルブ和フローコントロールバルブシミュレーション真空システムを構築する。ゲートバルブは試験段と抽気システムを隔離するために用いられ、流導係数≥1000 L/s、急速な真空引きを保障する、流量制御弁はシミュレーション環境の圧力勾配を正確に調整し、異なる高さでのエンジンの動作状態を復元する。

⑵機械搭載真空装置：航空機のジャイロスコープ、空気圧計器などの精密設備は真空環境に依存して動作し、装備ミニバキュームバルブ、耐振動（振動周波数20〜2000Hz）、耐衝撃（衝撃加速度≥50グラム）の特性により、航空機の離着陸、揺れ時のバルブ状態の安定を確保し、設備の精度に影響を与えない。

4. 宇宙地上真空シミュレーション装置

宇宙機の研究開発段階における真空熱試験、空間環境シミュレーション試験などは、地上の大型真空チャンバーが等価な宇宙環境を提供する必要があり、真空バルブはシミュレーションシステムの核心制御部品である。

⑴大型真空チャンバ隔離：真空チャンバーと分子ポンプ、拡散ポンプユニットの間に採用超大口径真空プラグバルブ、口径が達者である1〜3m、流路が大きく、密封が確実で、船体の大気圧から超高真空への迅速な切り替え（抽気時間≤2時間）。

⑵環境パラメータ調整：パスしんくうニードルべん和ひれいせいぎょべん船内の残留ガス成分と圧力を正確に制御し、宇宙機材料のガス放出試験、熱真空循環試験などの需要に適している、一部試験室配備ていおんしんくうべん、液体窒素冷却システムを配合し、深空低温真空環境をシミュレーションする。

宇宙航空分野における真空バルブの核心技術要求

1.非常環境耐性：耐温範囲カバー- 270℃（液体ヘリウムモード）~1200℃（再突入大気圏モード）、抗放射線量≥10⁶ Gy、軌道上の宇宙機の空間放射環境に適応する、

2.高い信頼性と長寿命：レールバルブが満足する必要がある 10 年以上の使用寿命、スイッチ寿命≥10⁶回、地上設備バルブ寿命≥10⁴二次試験サイクル、かつ故障確率≤10⁻⁶/時間、

3.軽量化と小型化：宇宙機搭載バルブは厳格に重量を制御する必要がある（シングルバルブ重量≤500グラム）と体積、チタン合金、アルミニウム合金などの軽量高強度材料を採用し、

4.無汚染と低排気：弁体の材質は低蒸気圧（例えば316Lステンレス、チタン合金）、シール部材はフッ素ゴム、金属で密封し、ガスの放出を減少させ、宇宙機の敏感部品の汚染を避ける。

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