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基于知识工程的固体火箭发动机装药设计技术研究 被引量:5
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作者 谷建光 张为华 +2 位作者 王中伟 欧海英 解红雨 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期208-214,共7页
为了实现对以往设计经验及知识的继承和重用,在固体火箭发动机装药设计中引入了基于知识工程的设计思想。首先建立了装药设计的SBF表示模型,从产品设计的角度说明了装药设计实质;然后完成了药形选择的神经规则表示;同时,实现了基于案例... 为了实现对以往设计经验及知识的继承和重用,在固体火箭发动机装药设计中引入了基于知识工程的设计思想。首先建立了装药设计的SBF表示模型,从产品设计的角度说明了装药设计实质;然后完成了药形选择的神经规则表示;同时,实现了基于案例推理的药形几何参量确定,具体内容包括建立尺寸无关药形几何参量的案例表示模型,给出基于案例推理的药形几何参数确定算法。最后,结合实际应用对上述工作进行了具体实践;并针对实际型号进行了装药设计。通过对设计结果的正确性验证,证明该技术可行、有效。 展开更多
关键词 固体火箭发动机装药设计 知识工程 知识重用 神经规则 案例推理
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基于ACIS几何造型平台的固体火箭发动机装药设计 被引量:11
2
作者 蔡强 鲍福廷 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期236-238,242,共4页
以三维几何造型内核软件ACIS为平台,采用实体造型法进行装药设计,提出了偏移操作复杂燃面和分段控制燃面退移过程的方法,从而解决了装药燃面退移时商业软件无法克服的自相交和特征形体消失等问题。同时,总结了在该平台上进行装药设计的... 以三维几何造型内核软件ACIS为平台,采用实体造型法进行装药设计,提出了偏移操作复杂燃面和分段控制燃面退移过程的方法,从而解决了装药燃面退移时商业软件无法克服的自相交和特征形体消失等问题。同时,总结了在该平台上进行装药设计的基本原则和方法,即消除几何尖锐点,确保几何形体间相对独立和间接构造复杂结构的装药等。另外,还提出了一个以图形系统为核心,综合装药药形设计、内弹道计算、结构完整性分析和报表输出功能的装药集成设计方案。最后,给出了一个星槽管形装药算例。 展开更多
关键词 固体火箭发动机 设计 ACIS软件 实体造型法
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稳健优化设计及其在固体火箭发动机装药设计中的应用 被引量:1
3
作者 窦毅芳 王中伟 张为华 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期478-481,共4页
为了提高固体火箭发动机在干扰因素作用下的性能精度,将稳健优化设计方法引入固体火箭发动机装药设计中。首先介绍了稳健优化设计的基本概念和设计流程,通过装药设计实例分析了稳健优化设计特点及适用性。结果表明,稳健优化设计既可较... 为了提高固体火箭发动机在干扰因素作用下的性能精度,将稳健优化设计方法引入固体火箭发动机装药设计中。首先介绍了稳健优化设计的基本概念和设计流程,通过装药设计实例分析了稳健优化设计特点及适用性。结果表明,稳健优化设计既可较好地保证设计约束的可行稳健性,又可降低发动机性能在随机因素作用下的散布范围。为解决固体火箭发动机推力不平衡问题提供了很好的解决方法。 展开更多
关键词 固体火箭发动机 性能精度 稳健优化设计
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基于代理模型的固体火箭发动机装药设计 被引量:3
4
作者 武泽平 王东辉 +1 位作者 胡凡 张为华 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期321-326,共6页
提出一种基于代理模型的固体火箭发动机装药优化设计方法。将代理模型技术用于基于Level Set的固体火箭发动机装药设计,并提出了基于Pareto前沿采样的并行加点准则,进一步提升算法性能。以后翼柱型装药为例,以推力平稳为设计目标,得到... 提出一种基于代理模型的固体火箭发动机装药优化设计方法。将代理模型技术用于基于Level Set的固体火箭发动机装药设计,并提出了基于Pareto前沿采样的并行加点准则,进一步提升算法性能。以后翼柱型装药为例,以推力平稳为设计目标,得到了优良的推力性能,验证了方法的有效性。 展开更多
关键词 固体火箭发动机 代理模型 并行加点准则 优化设计方法 LevelSet 设计
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退役报废固体火箭发动机装药倒空及回收再利用技术研究进展
5
作者 周亚萍 林智辉 +3 位作者 王茂余 董军 刘天生 乔海涛 《航空兵器》 北大核心 2025年第3期20-30,共11页
随着固体火箭发动机的服役期满,其作战可靠性和性能稳定性逐渐下降,如何有效处置大量退役固体火箭发动机,成为亟待解决的关键问题。本文围绕六种具有工程化应用前景的固体火箭发动机倒空技术(液氮切割、低温循环、机械切割、点火试验、... 随着固体火箭发动机的服役期满,其作战可靠性和性能稳定性逐渐下降,如何有效处置大量退役固体火箭发动机,成为亟待解决的关键问题。本文围绕六种具有工程化应用前景的固体火箭发动机倒空技术(液氮切割、低温循环、机械切割、点火试验、高压射流、水力空化)进行系统分析。首先,梳理了各倒空技术的原理及其在退役发动机处理中的应用现状,特别是在推进剂倒空和回收效率提升方面的优势。通过对比分析发现,高压射流和水力空化技术在推进剂残余清除方面表现出显著的优势,且安全性较高。此外,回收后的发动机壳体和复合推进剂材料具有较大的再利用潜力,壳体可用于新型火箭组件及推进系统的制造,推进剂则可开发为其他药剂或用于余热回收。本文提出了中大口径固体火箭发动机资源化利用的技术发展建议,强调了综合运用多种倒空技术的可行性,为武器装备资源回收再利用提供了新的思路和技术路径。 展开更多
关键词 退役报废弹 固体火箭发动机 推进剂 倒空 资源化利用
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一种深脱粘装药结构固体火箭发动机初始点火建压过程研究
6
作者 占冬至 方冰 +3 位作者 赵志 孙振兴 张宇东 郑庆 《推进技术》 北大核心 2025年第8期129-138,共10页
针对战术导弹武器性能不断提升带来的对固体火箭发动机的轻质高能需求,本文介绍了一种通用于复材和金属燃烧室壳体且装填系数更高的深脱粘装药结构的发动机,但该种发动机在初始点火建压过程中,药柱内孔、药柱包覆套与绝热层之间脱粘缝... 针对战术导弹武器性能不断提升带来的对固体火箭发动机的轻质高能需求,本文介绍了一种通用于复材和金属燃烧室壳体且装填系数更高的深脱粘装药结构的发动机,但该种发动机在初始点火建压过程中,药柱内孔、药柱包覆套与绝热层之间脱粘缝隙内中无法同步建压,导致内孔段药柱内、外表面在点火初期存在承载内外高温燃气压差的极端工况,进而产生装药结构完整性失效引发发动机超压解体的问题。本文针对上述问题,进一步对深脱粘装药结构发动机的初始点火建压过程进行了仿真分析,设计了一种新型测压发动机装置并进行了多轮试验校核,分别在不同点火位置、不同工作温度下对采用深脱粘装药结构的试验发动机初始点火建压过程进行了计算和试验验证分析。发现采用脱粘内孔型药柱结构的发动机在点火后0.1s时内孔段药柱均会承载最大压差工况,其中工作温度越高、点火位置越远离药柱尾部端面,最大压差值越高。其中在低温工况下,压差平衡时间基本在1s以内,但在高温工况下,轴向脱粘深度越深,压差平衡时间越长,在距尾部端面300mm以上区域的内孔段药柱,最大压差工况会持续整个工作过程。 展开更多
关键词 固体火箭发动机 深脱粘结构 初始点火 建压不同步 结构完整性
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满装填固体火箭发动机研究现状及未来发展探析
7
作者 郭运强 《固体火箭技术》 北大核心 2025年第2期163-170,共8页
对满装填固体火箭发动机热点问题的国内外研究现状与未来发展进行了综述。从边缘效应、嵌金属丝装药、内弹道计算、包覆药柱界面问题等方面的研究出发,简述了满装填固体火箭发动机研制过程中的难点及经验教训,并根据其研制过程中频繁出... 对满装填固体火箭发动机热点问题的国内外研究现状与未来发展进行了综述。从边缘效应、嵌金属丝装药、内弹道计算、包覆药柱界面问题等方面的研究出发,简述了满装填固体火箭发动机研制过程中的难点及经验教训,并根据其研制过程中频繁出现的异常情况,总结了一些长期以来未得到彻底解决以及存在认知争议的问题。最后,提出了国内满装填技术发展亟需攻关的关键技术,并给出了发展建议,为后续满装填固体火箭发动机的研制提供参考。 展开更多
关键词 固体火箭发动机 边缘效应 界面脱粘 柱完整性 内弹道
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固体火箭发动机装药结构完整性分析的基础问题及研究展望 被引量:3
8
作者 强洪夫 王哲君 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期118-123,I0002,共7页
固体火箭发动机(Solid Rocket Motor,SRM)主要由固体推进剂制成的药柱、燃烧室、喷管(含推力方向控制装置)和安全点火装置四大部分组成,由于SRM具有结构简单、便于装载,而且适于长期贮存等优点,已成为战略和战术导弹武器系统的主要动力... 固体火箭发动机(Solid Rocket Motor,SRM)主要由固体推进剂制成的药柱、燃烧室、喷管(含推力方向控制装置)和安全点火装置四大部分组成,由于SRM具有结构简单、便于装载,而且适于长期贮存等优点,已成为战略和战术导弹武器系统的主要动力装置和核心部件。因此,分析全寿命周期内(生产、贮存、运输、弹射、点火发射等)不同使役载荷下SRM的结构完整性,对于确保武器装备的使用可靠性和安全性具有重要意义,也是进行武器装备贮存延寿的基础性工作。 展开更多
关键词 固体火箭发动机 固体推进剂 全寿命周期 点火 长期贮存 控制 武器
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固体火箭发动机装药状态监测研究进展 被引量:2
9
作者 段磊光 王学仁 +1 位作者 强洪夫 王哲君 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期211-229,共19页
固体火箭发动机的健康状况在很大程度上取决于装药的实时状态,因此对装药状态进行监测是确保固体发动机结构完整性和使用可靠性的重要基础。本文从环境状态监测、化学状态监测、力学状态监测以及监测数据综合应用4个方面综述了相关的研... 固体火箭发动机的健康状况在很大程度上取决于装药的实时状态,因此对装药状态进行监测是确保固体发动机结构完整性和使用可靠性的重要基础。本文从环境状态监测、化学状态监测、力学状态监测以及监测数据综合应用4个方面综述了相关的研究进展,指出了装药状态监测的必要性,多方面总结了装药状态监测取得的研究成果与存在的不足,并针对监测技术手段及监测数据应用等方面提出了发展构想。分析认为,监测技术应聚焦在嵌入式传感器相容性技术、新理念传感技术以及长寿命技术等方面,监测数据应用方面应大力建设数据库、诊断和预测健康管理系统,以期借助有限元模型更新方法推动固体火箭发动机全寿命数字孪生技术的发展。 展开更多
关键词 固体火箭发动机 推进剂 结构健康监测 力学状态监测
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固体火箭发动机装药的计算机辅助设计
10
作者 梁国柱 王慧玉 +1 位作者 张中钦 王宝山 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1991年第2期53-59,共7页
本文提出了面向微型计算机的计算机辅助设计方法和程序,包括装药几何计算、内弹道性能计算及强度校核图形显示等一体化设计的计算机程序.目前已开发了三维翼柱型装药的模块化结构程序分支,可在微机PC-286/386上进行.本程序通用性广,精度... 本文提出了面向微型计算机的计算机辅助设计方法和程序,包括装药几何计算、内弹道性能计算及强度校核图形显示等一体化设计的计算机程序.目前已开发了三维翼柱型装药的模块化结构程序分支,可在微机PC-286/386上进行.本程序通用性广,精度高,可以很方便地扩充到其他药型. 展开更多
关键词 固体推进剂 火箭发动机 推进剂 CAD
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固体火箭发动机多弧形孔装药设计研究 被引量:2
11
作者 岳松辰 王强 何迅舟 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1201-1209,共9页
为弥补现有单室双推力固体火箭发动机装药结构的不足,提出一种由一个中心圆孔和多个弧形内孔组成的新型单室双推力多弧形孔装药结构。该结构包含7个可控结构参数。导出了药柱燃烧周长及通气面积随燃烧肉厚变化规律的计算公式;利用火箭... 为弥补现有单室双推力固体火箭发动机装药结构的不足,提出一种由一个中心圆孔和多个弧形内孔组成的新型单室双推力多弧形孔装药结构。该结构包含7个可控结构参数。导出了药柱燃烧周长及通气面积随燃烧肉厚变化规律的计算公式;利用火箭发动机设计结构,分析了不同参数下多弧形孔装药结构的内弹道特性;在相同技术要求下,对比了多弧形孔装药和双药型装药结构的内弹道特性参数。设计及计算结果表明,新型多孔装药结构易实现单室双推力的要求,在文中所取算例下,采用多弧形孔装药的导弹相比采用星孔-单孔管型药柱装药的导弹加速时间缩短75%,导弹最高速度提高17%,且导弹速度和推力都更加稳定。多弧形孔装药结构为单室双推力火箭发动机设计提供了一种新的技术途径。 展开更多
关键词 固体火箭发动机 单室双推力 设计 弧形内孔 内弹道
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固体火箭发动机装药贮存寿命预测方法 被引量:11
12
作者 杨继坤 徐廷学 +1 位作者 董琪 陈海建 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期416-421,共6页
针对固体火箭发动机装药贮存寿命预估的难题,开展了固体火箭发动机贮存可靠性、装药老化性能、药柱结构完整性分析等几个方面的研究,建立了GM-RBF网络模型、基于修正Ar-rhenius的交变温度预测模型、基于加速老化和结构完整性分析的装药... 针对固体火箭发动机装药贮存寿命预估的难题,开展了固体火箭发动机贮存可靠性、装药老化性能、药柱结构完整性分析等几个方面的研究,建立了GM-RBF网络模型、基于修正Ar-rhenius的交变温度预测模型、基于加速老化和结构完整性分析的装药贮存寿命预估模型,从不同角度来对装药贮存寿命进行组合预测。在此基础上,设计和开发了预测系统,通过实验数据和仿真分析,得到实例的装药贮存寿命区间为10.5~13.2y。研究表明:这种组合预测的方法避免了单一算法的局限性,提高了预测精度。 展开更多
关键词 固体火箭发动机 贮存寿命 预测
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固体火箭发动机装药缺陷失效判定研究的发展和展望 被引量:8
13
作者 邢耀国 杨欣毅 +1 位作者 董可海 刘海峰 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期126-129,共4页
阐述了近年来固体火箭发动机装药缺陷失效判定研究的一些进展,目前世界各国还未发现统一而完善的缺陷失效判定方法。根据最近相关领域新技术的出现与军事斗争的需要,展望了这一研究领域未来的发展趋势。
关键词 固体火箭发动机 缺陷 失效判定 燃烧室
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自由装填式固体火箭发动机药柱低温点火结构完整性分析 被引量:23
14
作者 邓康清 张路 +3 位作者 庞爱民 余瑞 杨玲 信培培 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期428-434,共7页
利用三维有限元方法,通过热-机耦合,分析一种自由装填式固体火箭发动机药柱从药柱固化降温到低温点火整个过程中发动机的温度场、总位移、等效应力和等效应变的变化情况,得到了固化降温和点火升压过程中药柱/壳体有无粘接两种情况下发... 利用三维有限元方法,通过热-机耦合,分析一种自由装填式固体火箭发动机药柱从药柱固化降温到低温点火整个过程中发动机的温度场、总位移、等效应力和等效应变的变化情况,得到了固化降温和点火升压过程中药柱/壳体有无粘接两种情况下发动机的受力情况的不同,并根据最大应变能理论,分析了两种情况发动机药柱的结构完整性;得出了在温度和压强双重载荷下,模量、泊松比、药柱/壳体粘接高度等参数对发动机药柱结构完整性的影响规律,表明该型发动机药柱/壳体粘接高度不宜超过40 mm。 展开更多
关键词 固体火箭发动机 自由 结构完整性 热-机耦合 仿真
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低温环境下固体火箭发动机药柱伞盘结构设计 被引量:23
15
作者 蒙上阳 唐国金 雷勇军 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期397-400,443,共5页
为提高固体火箭发动机伞盘药型药柱的低温力学性能,可通过调整伞盘药型来缓解其应力应变集中水平。以某固体火箭发动机药柱前伞盘为例,应用三维粘弹性有限元分析方法,分析不同前伞盘药型结构发动机的低温应变场,得到药柱前伞盘最大VonMi... 为提高固体火箭发动机伞盘药型药柱的低温力学性能,可通过调整伞盘药型来缓解其应力应变集中水平。以某固体火箭发动机药柱前伞盘为例,应用三维粘弹性有限元分析方法,分析不同前伞盘药型结构发动机的低温应变场,得到药柱前伞盘最大VonMises应变随伞盘药型结构变化的规律,结果表明药柱伞盘宽度的变化对伞盘顶部应力应变集中的影响最大。再综合考虑内弹道性能和浇铸工艺的要求可确定药柱前伞盘的最佳结构。该方法可为固体火箭发动机药型设计提供定量参考。 展开更多
关键词 固体推进剂火箭发动机 粘弹性 有限元法 型结构设计
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固体火箭发动机装药端面燃烧燃速畸变现象分析 被引量:3
16
作者 许鹏 梁景媛 +1 位作者 梁国柱 孙再庸 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 2006年第5期32-34,62,共4页
分析比较了引发固体火箭发动机装药燃速畸变的因素,如壁面附近的增塑剂、固化剂的迁移以及细氧化剂聚集等。认为固体装药燃速畸变现象产生的根本原因是壁面附近的氧化剂颗粒质量分数高于中心区域,氧化剂平均粒度低于中心区域。为验证这... 分析比较了引发固体火箭发动机装药燃速畸变的因素,如壁面附近的增塑剂、固化剂的迁移以及细氧化剂聚集等。认为固体装药燃速畸变现象产生的根本原因是壁面附近的氧化剂颗粒质量分数高于中心区域,氧化剂平均粒度低于中心区域。为验证这一理论分析,用基于粒状扩散火焰(GDF)模型得到的推进剂燃速计算公式,以氧化剂的含量和粒度为变量,计算了AP推进剂的燃速。结果表明,燃速计算值的变化趋势与理论分析结果相一致。 展开更多
关键词 物理化学 固体火箭发动机 端面燃烧 燃速畸变 燃速
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固体火箭发动机装药缺陷特征及危害性影响分析 被引量:2
17
作者 朱敏 于光辉 +1 位作者 卢洪义 李朋 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2013年第3期95-97,共3页
为得出表征固体火箭发动机缺陷危害性影响因素的参数,统计归纳了其存在的各种缺陷,详细分析了脱粘、夹渣、气泡、裂纹等缺陷的形状特征、位置特征和灰度特征,通过灰度特征分析得出了缺陷周围灰度变化规律。分析了不同位置、不同表面积... 为得出表征固体火箭发动机缺陷危害性影响因素的参数,统计归纳了其存在的各种缺陷,详细分析了脱粘、夹渣、气泡、裂纹等缺陷的形状特征、位置特征和灰度特征,通过灰度特征分析得出了缺陷周围灰度变化规律。分析了不同位置、不同表面积和不同走向的缺陷对固体火箭发动机造成的不同危害性影响,得出表征缺陷危害性影响因素的参数为缺陷的几何中心、缺陷的表面积、缺陷的最大直径长度、最大直径与轴向夹角。 展开更多
关键词 固体火箭发动机 缺陷特征 危害性
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基于阶梯多根装药的固体火箭发动机内弹道设计方法研究
18
作者 周柏航 王浩 阮文俊 《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期431-437,共7页
对于大长径比的固体火箭发动机,采用阶梯多根装药结构设计,可以增加推进剂的燃烧面积,提高发动机的做功效率。针对两段阶梯多根装药结构设计方案,总结出了固体火箭发动机内弹道设计方法;并以某工程项目为背景,完成了火箭发动机的结构设... 对于大长径比的固体火箭发动机,采用阶梯多根装药结构设计,可以增加推进剂的燃烧面积,提高发动机的做功效率。针对两段阶梯多根装药结构设计方案,总结出了固体火箭发动机内弹道设计方法;并以某工程项目为背景,完成了火箭发动机的结构设计及装药结构设计,给出了两段阶梯的装药结构、点火药装填方式以及燃烧室和喉部结构尺寸;进行了试验验证分析,表明固体火箭发动机的设计方案完全达到了设计指标要求。在膛压不大于16.8 MPa的情况下,实现了最大推力251.5 kN,持续推力168.7 kN,总冲量大于160 kN·s,工作时间小于900 ms,点火正常,膛内压力稳定。证明了内弹道设计方法的有效性,为阶梯多根装药火箭发动机的总体结构设计和装药结构设计以及开展性能研究工作提供了重要的试验依据。 展开更多
关键词 阶梯多根 固体火箭发动机 内弹道 设计方法 试验验证
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固体火箭发动机装药修补可视化 被引量:2
19
作者 欧海英 陈广南 +1 位作者 张为华 张炜 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2002年第S1期159-161,共3页
随着计算机图形技术的飞速发展,可视化技术应用于固体火箭发动机领域变得不仅必要而且可能。以固体火箭发动机装药修补为例,介绍了运用 OpenGL 进行交互可视化编程的方法和步骤,并给出了可视化效果图。
关键词 固体火箭发动机 修补 可视化
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固液火箭发动机车轮形装药参数化设计与内弹道性能研究 被引量:2
20
作者 李新田 蔡强 +2 位作者 李延成 王雪坤 淡林鹏 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期724-730,共7页
装药设计和内弹道性能特性研究可为固液火箭发动机的设计和优化提供基础。建立了固液火箭发动机装药设计和内弹道计算的流程与方法,根据燃面退移规律,获得了车轮形装药燃烧面积、药柱通道面积等参数随燃去肉厚的变化关系。针对给定的设... 装药设计和内弹道性能特性研究可为固液火箭发动机的设计和优化提供基础。建立了固液火箭发动机装药设计和内弹道计算的流程与方法,根据燃面退移规律,获得了车轮形装药燃烧面积、药柱通道面积等参数随燃去肉厚的变化关系。针对给定的设计指标及动力系统方案,开展了有中心孔车轮形、无中心孔车轮形、双D形及管形装药方案设计。计算结果表明:在相同的设计要求下,车轮形装药具有更大的燃烧面积、更高的装填分数及更小的药柱长径比;管形装药的氧燃比、燃烧室压强、推力等性能参数随时间变化更小;减小药柱外径可提高管形、双D形装药的装填分数,但同时会提高药柱的长径比。研究结果对车轮形装药固液火箭发动机内弹道特性及规律的认识可起到较好的支撑作用。 展开更多
关键词 固液火箭发动机 车轮形 设计 燃速 内弹道计算
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