227mm助推固体火箭发动机设计(2)
时间:2018-03-03 21:16 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
6. 3 点火药类型的选择62 6. 4 点火药量的估算62 6. 5 本章总结62 7 发动机总质量估算 64 7. 1 推进剂质量 64 7. 2 发动机燃烧室及连接底质量 64 7. 3 喷管质量 64 7. 4 隔热措施质量 64 7. 5 电火具质量 64 7. 6 发动机总质量 64 7. 7 本章总结 64 结论 65 致谢 66 参考文献67 注：1. 目次中的内容一般列出“章”、“条”二级标题即可； X、Y表示具体的阿拉伯数 1 引言 1．1 设计背景 本设计课题主要设计一种固体助推火箭发动机，为研制高性能的制导弹箭武器提供技术支撑。武器系统的发展具有鲜明的时代特征，远程武器系统一直都是各国武器系统发展的重中之重。目前，主要装备的远程武器系统按照弹道有火炮和自带喷气推进装置的武器系统。在制导弹箭武器武器中广泛使用固体火箭发动机，与火炮相比，其在发射后坐力、射程、发射过载等方面拥有很大的优势。固体火箭发动机结构简单工作可靠，加之推进剂的研发日新月异，使其成为助推火箭的不二之选。现代国家安全对于制导弹箭武器的需求日益增大，也是国际社会长期的发展主流，设计一种需求的固体火箭助推发动机实为必要之举。 1．2 固体火箭发动机结构简介 固体火箭发动机主要由连接底、燃烧室、固体推进剂装药、装药支撑装置、喷管及电火具等组成。（1-固体推进剂装药，2-燃烧室，3-喷管，4-电火具） 1.2.1 固体火箭发动机之燃烧室 固体火箭发动机之燃烧室概为两用，其一乃固体火药装药之装填容器，其二即为固体火药装药燃烧反应之所。其设计之依据主要考虑功用之二。当火药装药燃烧于燃烧室内，势必产生大量高温高压之燃气，其压力主要取决于火药装药之性质、燃烧面积及喷管喉部之大小。燃烧室压力甚大，选用材料，设计尺寸以满足强度之要求，应力求燃烧室质量最小。于燃烧室内靠近喷管一侧者，燃气之流速甚快，倘使燃气直接接触与燃烧室之金属壁面，壁面温度必将骤升，金属之强度随即下降。如是，采取必要之措施以隔热乃不二法门，通常皆于燃烧室内壁面涂覆隔热之涂料。 1.2.2 固体推进剂之装药 火药装药乃火箭发动机之能源。其乃根据发动机正常工作条件设计成的具有一定尺寸要求的火箭火药装药。目前常用的固体火箭火药有三种：双基火药、复合火药和改性双基火药。固体火箭之装药，其本身已包含氧化剂与还原剂，故自可成一密闭之反应系统。据设计之要求，可将压制成条之装药填入燃烧室以内，亦可将火药以浇注之法固定于燃烧室内壁面。采用何种装填方法，主要取决于采用何种药型。最为常用之药型有单孔管状药及星孔装药，前者大都系自由装填，后者普遍适用贴壁浇注之法。近程火箭弹大都采用单孔管状药，然远程火箭几乎尽用星孔装药，助推之用，亦以星孔为主，主要为其燃面之虑。 1.2.3 固体火箭之喷管 火箭发动机之喷管概应用以拉瓦尔喷管，其功用有二。其一为能量转换之功用，改变喷管截面之几何形状以期加速燃气之流速，尽其可能将燃气热能转换为动能；其二为锁压之用，控制喷管喉部截面之大小以控制燃烧室压力，使之达到装药燃烧期望之压力。喷管选用之材料常与燃烧室相同。当发动机工作时间较长，钢制喷管喉部于燃气冲刷之下势必扩张，将影响燃烧室之工作状态，故要尽量减小喷管喉部几何形状的改变。处于以上之考虑，喷管喉部常镶嵌以石墨喉衬。此外，多数喷管均设计有喷管堵盖，置其于喷管喉部或喷管出口，主要为锁住点火之初压，稳定点火，亦可以防潮，延长保存时间。 (责任编辑：qin) |