小推力固体火箭脉冲发动机设计+文献综述(4)
时间:2018-03-13 10:47 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
(4) 动力推进装置多样化 作为固体火箭发动机，其具有结构简单、可靠、易于使用的特点，很多需要有动力装置的武器都使用固体火箭发动机。但由于它又具有工作时间段、比冲量小、推力不易调节的缺点，从而限制了固体火箭发动机在多种武器上的应用。为了提高武器的综合性能，国际许都国家已开始研究或应用新型动力推进装置。因为传统的固体火箭发动机不能很好的利用空气中的氧气，发达国家都研制了固体或液体冲压发动机。为了便于调节推力大小，一些国家已开始研制凝胶推进发动机。同时由于传统的火箭发动机的续航能力不好，西方许多很发达的国家正在研制脉冲爆轰发动机。 1.2 国内外研究概况 1.3 本文研究内容 本课题主要任务目标是设计一个微型的脉冲火箭发动机，其工作时间小于等于2ms，输出的总冲为0.3-0.6N s。为了能够完成这个设计目标，本文主要进行了以下的设计计算工作： （1） 微型脉冲火箭发动机总体方案设计：经过对之前学过的专业知识的重新学习，按照火箭弹设计理论和固体火箭发动机原理这两本专业书的理论计算，对微型固体火箭脉冲发动机的进行初步的估算。此外，在预估之后，再估算火箭发动机燃烧室尺寸、主装药的结构形式和尺寸、及喷管的尺寸等。 （2）火箭发动机的装药设计：由于任务指标要求推进剂工作时间非常小，选择推进剂时初步判定应该选择燃速高的推进剂。初步所选GHT-1推进剂，但是由于其燃速较低，不能满足设计技术要求。故选择了燃速很大的GATo-3推进剂，此推进剂的配方为硝化棉（NC）36%、硝化甘油（NG）25%、过氯酸铵（AP）30%、CD 3%、CT 1%。 （3）火箭发动机的结构设计：火箭发动机的结构设计主要包括燃烧室、喷管、装药支撑装置及点火装置的设计。 （4）对脉冲火箭发动机的内弹道计算：在整体结构和参数设计计算完毕之后，并不能证明这个结果是正确的，只有在内弹道编程计算以后，其结果与计算结果相符合才能表明计算的正确性。同时，内弹道计算能够得出燃烧室的最大压强，这样就能通过校核看燃烧室壳体强度是否满足要求。本文通过固体火箭发动机这本书上的内弹道计算公式，用龙格——库塔法，进行Visual Basic编程。 2. 脉冲发动机总体设计 2.1 设计目标（要求） 随着固体火箭的发展，对于其射击精度要求越来越高，设计一个能够对其进行姿态调整的微型脉冲发动机十分重要。因为微型脉冲发动机推力小，工作时间快，是一种非常理想的简单的姿态调整装置。本课题就是进行一种微型脉冲发动机的设计。 微型脉冲发动机的任务指标为： （1）冲量：0.3-0.6 N•s； （2）推力工作时间：≤2ms。 (责任编辑：qin) |