某火箭发射过程内弹道数值计算
时间:2018-08-17 10:19 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
| 摘要本文利用公式推导模型和建立模型，编制了程序来进行模拟，对小火箭内弹道过程进行了计算与分析。内容如下： （1）通过装药几何参数变化计算压强随时间变化规律，得出压强随时间变化曲线从而进一步推出推力随时间变化曲线，为火箭弹发射提供设计依据。 （2）为了得到更精确的计算结果进行零文内弹道方程求解。 （3）采用龙格库塔法编制程序，具有较高的精度和准确性，计算模拟结果和试验所得结果较为相近，并进充分运用所学内弹道学知识进行了理论分析。27124 毕业论文关键词：小火箭弹，内弹道，燃烧室，拉瓦尔喷管 Title A rocket launch interior ballistic process Abstract This article use the formulas derived for the establishment of model, programming and simulating .Calculate and analysis of interior ballistic process of small rocket .The contents are as follows: (1) By changing the charge of calculating geometric parameters of pressure change laws ,knowing the pressure change with time curve and the further introduction of thrust curve changes with time . Providing the design basis for the rocket launch. (2) In order to get a more accurate calculation of the results of solving zero dimensional internal ballistic equations. (3) Using the Runge - Kutta method program with high precision and accuracy. The simulation results and experimental results is similar . And make full use of the knowledge of the theoretical analysis of interior ballistics. Keywords Small rockets ; Interior ballistic ; Combustion chamber ; Lawal nozzle 目 次 1 引言（或绪论） 1 2 固体火箭发动机原理及内弹道数值计算 4 2.1 固体火箭推进剂的燃烧速度 6 2.2 燃气流动 7 2.3 零文内弹道微分方程 10 2.4 计算方法11 2.5 本章小结18 3 数值模拟结果分析 19 3.1 固体火箭发动机压强-时间曲线特征19 3.2 计算结果 19 结论 23 致谢 25 参考文献27 1 引言（或绪论） 火箭发射内弹道性能是火箭弹设计的重要内容，在给定燃烧室与装药条件下推导出压力 p 与时间 t 的函数就可以计算任一时间下的推力及相关渚元。为了获得压强随时间的变化， 必须已知固体推进剂装药的几何参数如燃烧面积 、通气面积 、自由体积 等随时间的变 化规律。文中对火箭发射的内弹道特性进行了一定的研究。 1.1 研究背景 1.1.1 火箭发动机 火箭发动机将推进剂贮箱或运载工具内的反应物变成高速射流，由于牛顿第三运动定律 而产生推力。火箭发动机既能在大气层内工作，也能在大气层以外飞行或者宇宙航行。大部 分发动机靠排出高温高速燃气来获得推力，固体或液体推进剂（由氧化剂和燃料组成）在燃 烧室中高压（10-200 bar）燃烧产生燃气。 火箭发动机的能源可以是化学能、电能、核能和太阳能，目前运用较多的是化学推进剂 的化学能。推进剂燃烧后变为高温气体，通过喷管扩张加速。高速气流向后喷出产生反作用 力。所有的化学火箭发动机都是热力发动机。 液体火箭通过泵将氧化剂和燃料分别泵入燃烧室，两种推进剂成分在燃烧室混合并燃烧， 而将固体火箭的推进剂事先混合好然后放入储存室，工作时的储存室就是燃烧室。火箭燃烧 室工作在高压下，通常是 10-200 bar（1-20 MPa），压力越高，通常性能也越好。 (责任编辑：qin) |