2  膏体推进剂流变特性研究 7

2。1  流变模型概述 7

2。2  流变测试及结果 8

2。2。1流变测试试验系统 8

2。2。2  流变测试结果 11

2。3  管道挤出试验 13

2。3。1  试验装置及工况 13

2。3。2 试验结果及分析 14

2。4  本章小结 17

3  膏体火箭发动机点火及熄火研究 18

3。1  发动机点火理论 18

3。2  发动机熄火机理 20

3。2。1  冷壁效应理论 20

3。2。2  连锁反应理论 21

3。3  本章小结 21

4  膏体火箭发动机结构设计 23

4。1总体结构设计 23

4。2  防回火装置设计 25

4。2。1 装置一 26

4。2。2  装置二 28

4。3  本章小结 30

5  膏体发动机点火试验验证 31

5。1  试验装置 31

5。2  试验方法 33

5。3  控制系统 34

5。4本章小结 35

结  论 36

致  谢 38

参 考 文 献 39

1  绪论

1。1  研究背景

火箭发动机经过多年的迅猛发展，对推进剂的要求也越来越高。在保证推进剂高性能的同时，还要保证其安全性。虽然各国努力研制各种新型的固体，液体发动机。但是仍不能从根本上改变这两种发动机本身存在的缺点。难以满足大载荷比，推力可控性好，使用安全，结构简单等现代发动机的发展要求。论文网

固体发动机结构简单，成本低，推进剂密度大，可靠性高，维护简便。但是比冲较低，工作时间短，推力难以调节。对于固体火箭发动机的这些缺点，国内外都进行了大量的研究，提出了很多方案，一些方案已经达到了实用水平，如美国的SRAM-11使用的就是双脉冲发动机。这些方案对固体火箭发动缺点的改进仍然有限，并不能让其推力自由随机调节。而且增加了发动机的复杂性。

液体火箭发动机能量密度大，比冲大，容易实现流量控制，可随时多次启动，但是其结构复杂，安全性较差。燃料不易贮存，且很多燃料有腐蚀性、毒性、具有易燃易爆等特点。

基于以上的原因，各国努力研制在技术上容易实现，性能上包括液体推进剂和固体推进剂优势于一身的新型火箭推进剂。这种新型的火箭推进剂首先由美国和前苏联率先研发。前苏联研究出这种新型推进剂由固体推进剂演变而来，近似于固体推进剂未固化彻底，一般称为膏体推进剂(Gelled Propellant)[1,2]，美国则研究出的新型推进剂由液体推进剂演变而来，将液体推进剂加入凝胶剂成为凝胶状，称之为凝胶推进剂(Gel Propellant)[3,4,5]。这两种推进剂的本质相同，国内统称为膏体推进剂。膏体推进剂使一种新型的火箭推进剂，是一种非固非液类似牙膏状的悬浮体，由普通推进剂加入大量的氧化剂，少量的凝胶剂，少量的金属粉末等混合而成，将其均匀混合后符合一定的性能。它属于非牛顿流体，静态时类似于固体，施加一定的压力后可以像液体一样流动[6,7]。