小推力固体火箭脉冲发动机设计+文献综述(2)
时间:2018-03-13 10:47 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
1.1.1 火箭发动机的背景 火箭弹是世界各个国家的常规武器弹药的主要类别之一。由于火箭武器作战射程很远、作战时爆炸威力非常大、作战的火力十分地密集、在发射时对发射车的后坐力小等优点，世界上大多数国家近些年来非常看重火箭武器的发展[1]。在近20年来，随着新的科学原理、新的材料制造技术、新型高强度材料的出现，火箭类武器的射程、威力、密集度等各种技术和战斗指标在不停的增高，种类一直在增加，应用的领域也不断扩大。例如，随着高能推进剂、高强度、低密度材料的应用，火箭弹的射程已从30~40km提高到100km以上；随着微推偏喷管技术、动静不平衡修正技术、简易控制技术及弹道修正技术的应用，火箭弹的密集度指标已从1/100左右提高到1/300以上；高爆炸药、子母弹、末敏弹、末制导子弹药已极大地提高了火箭的损害效率[10]。 虽然，有很多优点，例如，固体火箭发动机具有结构相对的简单、安全性非常好、使用起来更方便、可靠性更高的优点，所以在战略、战术导弹和航天领域被大量的使用。但是，固体火箭也有显著的缺点，与发射后能够被控制的液体火箭相比固体火箭在发射后不能受到控制。为了能够修正固体火箭发动机的这个巨大的缺点，世界上许多科学家都把固体火箭发动机能够修改的性能，例如，推力向量控制、推力终止技术和多次启动技术作为重点的研究对象。目前，推力向量控制技术和推力终止技术得到了很好的解决，而多次启动技术也在不断的进步。 固体火箭多脉冲发动机由于拥有很多优良的特性，因此世界上大多数国家把这种发动机作为高性能导弹的动力装置。对于未来的战争而言，精确打击、外科手术般的定点打击会越来越普遍，不会像二战时苏联那样发射数目巨大的火箭进行地毯式的打击，因为那样既浪费成本资源也会伤及平民。而小推力固体火箭脉冲发动机的研究会使得火箭导弹武器在发射后进行微调从而使其打击更加精确，这是小推力固体火箭发动机的发展方向之一。 1.1.2 火箭武器性能特点 虽然精确制导等高科技武器越来越广泛应用于战场，但常规武器仍然占有重要地位。从冷战结束后的20年看来，现代战争已经转变为战场态势变化非常快、火力猛、战场的范围加大等特点。这需要常规武器有更大的威力，更加长的射程，火力更加突出，更好的精度和更好的机动作战能力。火箭武器是传统的炮兵和其他武器装备的重要组成部分[1]。 (1) 射程远 射程远是指能发射射程远的火箭弹。火炮要提高射程，必须提高弹丸的初速V0，但火炮弹丸的初速是受到火炮炮身寿命和火炮本身机动性的制约。火炮弹丸初速V0增大，势必要求膛压增高，而膛压高对炮膛的烧蚀就会变得非常严重，将导致火炮寿命的急剧下降。此外，初速V0大，则使火炮的后坐力增大，而为了保证火炮的稳定性，炮的质量就要增加，从而使得火炮的机动性变差。所以说火炮弹丸的初速V0不能提的很高[10]。 对于火箭武器来说，它不受这些限制，从现代火箭技术的发展来看，要把火箭武器的速度提得很高是不成问题的，其原因是火箭弹自带动力装置——火箭发动机，而且火箭炮也基本不存在类似身管火炮的后坐力和烧蚀问题[10]。 (2) 威力大 威力大是指火箭武器具有猛烈的火力，能在很短的时间内，在一定的面积上构成强大的火力[10]。具体表现在： 1）火箭弹战斗部弹径选择范围大。如果将战斗部设计成预制破片战斗部或子母弹战斗部，则战斗部具有更大的威力。 2）战斗部本体的壁厚可以设计的比较薄，因而战斗部里可以装填更多的炸药装药。 (责任编辑：qin) |