76毫米炮射火箭发动机设计(2)
时间:2018-05-06 10:51 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[3,9] 固体火箭发动机结构简单、工作可靠、使用方便等特点，使其成为目前大多数自带动力武器的动力装置。目前许多国家已开始应用或研究多种新型动力推进装置，主要有以下几类： a)固体或液体冲压发动机；b) 凝胶推进剂发动机；c) 脉冲爆轰发动机。 1.1.2火箭弹的基本组成及特点 火箭弹是由战斗部、火箭发动机以及稳定装置三个部件组成。战斗部是在弹道终点发挥作战效能的部件。火箭稳定装置是使火箭弹能够按预定的姿态以及弹道在空中稳定飞行的装置。火箭发动机装置是使发动机能够飞行的推力装置，目前火箭弹上主要装备固体火箭发动机。 固体火箭发动机由连接底、燃烧室、固体推进剂装药、装药支撑装置、喷管及点火具组成。在发射火箭弹时，发货控制系统给于点火具信号后，点燃主装药。主装药燃烧产生高温、高压气体流经拉瓦尔喷管时，燃气的温度、压强及密度下降，流速增大，在喷管出口界面形成高速气流向后喷出，从而产生推力推动火箭弹向前运动。【1】 76mm炮射火箭设计是火炮系统和火箭发动机互相结合的产品。通过对火炮弹药增加固体火箭发动机来实现火箭弹的二次点火，从而提高火箭弹的速度和射程。而通过多发火箭弹的同域打击可以弥补单发火箭弹打击密度低的缺陷。 1.2火箭发动机主要技术要求 研制或改进一个火箭武器系统，首先要初步确定火箭弹的主要战术技术指标。然后进行系统的论证及初步方案的设计，再进行深入的理论研究分析。 本课题的主要技术要求有：全弹质量12.5千克；弹径76毫米；战术要求：速射10发拦截弹，同时达到1500米空域平面上。 1.3本文主要研究思路 首先进行76mm固体火箭发动机的设计，包括装药设计和结构设计。然后根据设计好的发动机参数运用Vb进行内弹道模拟算出发动机的推力，最后进行外弹道的模拟计算。具体如下： （1）固体火箭发动机装药药型选择与设计由于76毫米榴弹炮初速达250m/s,对其进行发动机增速，需选择比冲量大，燃速快的推进剂。由于炮弹口径较小，发动机只起到增程作用，所以选择单孔管状装药进行设计与计算。 （2）固体火箭发动机结构设计：发动机燃烧室，需根据装药设计形状、长度来确定。需进行燃烧室壳体材料选择，壳体强度校核计算。喷管设计主要包括收敛段、喉部、扩张段尺寸计算。 （3）单孔管装药设计内弹道特性分析：通过装药的燃烧面积和通气面积的变化规律应用龙格库塔法进行内弹道特性分析，得到压力随时间变化的关系。 （4）76毫米炮射火箭发动机外弹道特性分析：通过火箭弹质心运动方程组，应用龙格库塔法计算火箭弹外弹道各参数诸元，完成76毫米拦截弹外弹道计算与分析。 2. 固体火箭发动机的结构设计 2.1推进剂型号选择【7】 固体推进剂可以再没有外界氧化剂情况下自行文持燃烧，产生大量高温气体是一种特殊的含能材料。固体火箭发动机对推进剂的基本要求如下： （1）能量高 推进剂能量高，即密度比冲和特征速度高。 （2）燃烧性能好 推进剂须有稳定的燃速和尽可能宽的燃速调节范围。 （3）力学性能好 推进剂在使用时具有良好的力学性能，其机械强度、延伸率和弹性模量需保证推进剂在使用和贮藏中不软化、不发脆、不产生裂缝、不产生过大的变形。 （4）贮存性能好 推进剂在外界变化很大时，贮存中的推进剂具有良好的物理和化学性能。 （5）危险系数低 （6）原料来源广泛、生产工艺简单。 (责任编辑：qin) |