变截面内孔星形装药的简化设计方法

文中提出了一种变截面内孔星形装药的简化设计计算方法,给出了此装药的初始燃烧面、初始通气参量、体积装填系数与装药几何尺寸之间的数学关系,并推导出不同燃烧阶段燃面随肉厚变化的解析式.     

火箭发动机单室双推力多孔装药设计方法

为有效提高火箭弹炮口速度,减小发动机后喷燃气对发射装置的作用力,提出了单室双推力多孔装药结构,给出了装药药柱燃烧面积及通气面积计算方法,利用某火箭发动机的装药参数,计算了多孔装药内弹道特性参数.设计及计算结果表明,多孔装药结构易实现单室双推力的要求,能够提高装药药柱的刚强度特性.     

星形装药发动机点火过程数值分析

星形是固体火箭发动机常用的装药形式,而其点火瞬时过程对发动机能否正常工作起着极为重要的作用.文中以Fluent软件为计算平台,采用UDF编译来实现点火燃气和推进剂燃气的质量、动量、能量向燃烧室的注入,结合kε两方程湍流模型、Pl辐射模型对某有堵盖的星形装药固体火箭发动机的点火瞬态过程进行三维数值计算.计算结果预示了各时刻下星形装药发动机燃烧室内的流场状态变化、火焰在星角内和轴向的传播规律.     

大跨度抛索火箭发动机总体设计与计算

针对抛索火箭质量小、射程近的特点,重点对发动机的装药、喷管进行了设计,提出单根药柱和三根药柱两种装药参数设计方案。针对不同方案,采用四阶龙格．库塔法对发动机的内弹道进行了计算,通过冲量对比,选用装填三根药柱的设计方案。通过试验,对发动机的膛压、推力进行了测试。结果表明,数值计算结果与试验数据较为一致,发动机设计方案满足抛索火箭的技术指标要求。     

无喷管发动机性能优化分析

为优化无喷管固体火箭发动机的设计资源,文中围绕装药参数对无喷管固体火箭发动机性能的影响展开分析与计算。计算结果表明:装药能量、装药燃烧特性、装药结构参数对无喷管固体火箭发动机性能有不同的影响,无喷管发动机设计中采用高能装药、高燃速装药、优化装药结构、合适的装药燃速压强指数、两种燃速装药串联对于无喷管发动机性能的提高有利。     

多孔药型B-KNO_3点火药在点火发动机中的应用

针对中型固体火箭发动机中点火发动机的结构特点,提出了采用多孔药型B-KNO3点火药作为点火发动机主装药,以增加装药燃面、提高装填系数。通过在某型空地导弹发动机用点火发动机的应用,验证了多孔药型B-KNO3点火药点火性能满足要求,为中型点火发动机的装药设计提供一种新途径。     

影响低温度系数装药弹道性能的装填参数

从理论上分析了影响低温度系数装药弹道性能的装填参数，并具体讨论了主装药和包覆火药的混合比，燃面比及燃面温度系数等对该装药弹道温度系数的影响。研究表明，在一定范围内，包覆火药与主装药的混合比增加，主装药和包覆火药的燃面比减小或燃面温度系数的绝对值增大，有利于降低该装药的弹道温度系数。     

AP/HTPB推进剂内孔形状对烤燃特性的影响

为了获得固体火箭发动机的推进剂内孔形状对烤燃特性的影响,针对装填高氯酸铵/端羟基聚丁二烯(AP/HTPB)的圆形孔、星孔装药的固体火箭发动机,在基于Arrhenius定律的基础上,分别建立了对应的固体火箭发动机二维、三维非稳态烤燃模型。对上述两种装药结构的固体火箭发动机烤燃过程进行了数值模拟,分析了以上两种内孔形状对推进剂烤燃特性的影响。结果表明:固体推进剂的内孔形状在不同热载荷条件下的烤燃响应特性不同。快速烤燃条件下,内孔形状对固体火箭发动机的烤燃响应特征参数影响较小; 在慢速烤燃条件下,推进剂内孔形状对推进剂着火延迟时间影响有限,对着火温度和着火位置则有显著影响。采用圆形孔装药时发生烤燃响应的着火温度较高,而采用星形孔装药时则较低; 圆形孔装药时着火位置在推进剂头部内孔壁面附近,且随升温速率增大着火位置逐渐向端面移动,而星形孔装药时着火位置则位于推进剂中部的内孔壁面附近,且随升温速率的增大着火位置会出现跳跃性变化。     

具有不同推进剂装药的火箭发动机内弹道预示

文中建立了具有不同推进剂装药的火箭发动机内弹道数学模型和计算模型,编制了相应的计算软件,可以计算头部压强、尾部压强、推力、推力系数、过载、面喉比、燃面等多种参数及相应的数据处理结果如平均压强、平均推力等,并考虑侵蚀及多种修正、侵蚀尺寸效应等功能,在超远程火箭武器设计中得到实际应用,进一步拓展了内弹道计算的使用范围.     

变截面星孔装药简化设计

提供了一种变截面星孔装药简化设计方法，建立了几何尺寸与设计参量之间的数学解析式，并用实例与等截面星孔装药进行了分析对比，分析结果表明，采用本方法可使火箭发动机性能得到有效的发善，同时可使装药的设计，芯棒的加工及内弹道计算都变得很方便。     

含装药缺陷的固体火箭发动机性能评估综述

装药缺陷是影响固体火箭发动机安全工作的重要因素。为确保安全发射,需对装药缺陷所造成的发动机性能偏差进行分析,从而对发动机的工作性能作出评估。鉴于装药缺陷行为的复杂性,目前尚未建立起完善的评估体系。基于固体火箭发动机装药缺陷行为,综述裂纹和脱粘扩展的理论与试验研究方法,包括起裂准则研究、影响扩展的因素研究及推进剂材料断裂性能研究;分别从燃气进入裂纹的边界条件和燃气传播对裂纹扩展影响两方面,综述药柱裂纹与燃气相互作用机理的研究现状;为达到对含装药缺陷的固体火箭发动机完整工作过程进行数值仿真的目的,分别从燃面退移计算方法、流体-热-固体耦合计算方法和缺陷扩展计算方法3个方面,对含装药缺陷的固体火箭发动机数值计算研究进行了总结与分析,以期得到含装药缺陷的发动机工作性能数值指标,从而为发动机性能评估工作提供参考;对于装药缺陷行为研究及数值计算方法的发展作了展望,对我国含装药缺陷的固体火箭发动机性能评估工作提供一些有意义的启示。     

装药缺陷对固体火箭发动机内弹道性能的影响

采用仿真计算分析方法研究了管状推进剂装药缺陷的宽度、深度以及包覆层脱粘等因素对固体火箭发动机内弹道性能的影响规律。结果表明,随着固体推进剂装药裂纹深度与宽度比的增加,燃烧室内压强和裂纹出口气流速度也增加。管状药柱包覆层前端轴向脱粘可使燃面-肉厚曲线的斜率增加,装药的压强指数增大,最终可能造成燃烧室压力过高而解体爆炸。     

发动机药柱环向开槽结构完整性研究

装药模数较高的情况下,管型装药发动机圆管中段在固化降温后点火时,由于应变集中而容易导致发动机爆炸。为了保证较高的装填模数,对发动机药柱局部环向开槽,以缓解应变集中,从而保证发动机的结构完整性。借助有限元方法,对环向开槽的重要结构参数进行研究,探讨了开槽宽度、开槽深度、开槽角度等参数对结构完整性的影响,提出环向开槽发动机装药结构完整性设计的主要依据。     

膏体推进剂火箭发动机点火特性

为研究膏体推进剂火箭发动机点火工作特性,推导了膏体推进剂燃面变化模型和各阶段燃面方程,编制了发动机点火特性参数计算程序,计算了不同输运管道孔径以及膏体推进剂初始堆积量下瞬态燃烧室压力。设计了膏体推进剂火箭发动机热试车试验系统,成功进行了点火试验,分析了膏体推进剂火箭发动机点火工作过程中四个阶段的特性。结果表明:燃烧室平均压强的计算结果与试验数据吻合较好,计算误差小于5.7%,该计算程序适用于膏体推进剂火箭发动机点火特性参数计算;膏体推进剂初始堆积量增加一倍,初始压力峰值平均增加42.8%;输运管道孔径减小60%,初始燃烧时间平均减小66.5%,余药燃烧时间平均下降26.1%。发动机点火试验时,减小膏体推进剂初始堆积量,可降低燃烧室初始压力峰、增大稳定燃烧时间,另外减小输运管道孔径,可明显增大发动机稳定燃烧时间。     

基于Python编程的星管组合装药结构完整性分析

为提高有限元软件ABAQUS分析星管组合药柱结构完整性的效率,本文利用Python脚本语言编程,对发动机药柱的几何模型进行了参数化的建立,分析了药柱的几何尺寸对其结构完整性的影响规律,并结合发动机的装填系数、内弹道性能等因素,对装药设计提出了一些建议。本文所设计的参数化建模方法可大大减少ABAQUS研究装药结构完整性的重复性建模工作,提高分析问题的效率。     

无喷管固体火箭发动机内弹道计算

给出了一种无喷管固体火箭发动机内弹道计算方法,利用此算法就无喷管固体火箭发动机结构和装药等参数对性能的影响状况进行了分析,并得出结论:装药形式、结构尺寸、固体推进剂的燃烧规律与试验温度都对无喷管固体火箭发动机内弹道性能有影响。     

一种大口径战斗部分步压装药有限元模拟与实验

为提高大口径弹药分步压装药效率,对某大口径战斗部分步压装药进行有限元模拟与实验。根据分步压装特点制定针对某大口径战斗部的分步压装工艺流程,采用ANSYS有限元模拟方法分析装药过程中弹壁与导爆管与变形受力情况,开展工艺试验制定工艺参数,采用相应的工艺参数进行大口径战斗部分步压装高能炸药。结果表明,装填结果完全满足××大口径战斗部的装药质量要求。     

新型星孔装药设计方法

设计了具有两种星角尺寸的星孔装药药型，导出了在火箭发动机工作过程中燃烧面及通道截面变化规律的计算公式，提出了新型星孔装药设计方法。     

固体火箭发动机装药缺陷原因分析及无损检测方法的研究

分析了固体火箭发动机的装药缺陷及其产生原因,阐述了装药缺陷对固体发动机可靠稳定工作的影响与危害,进而强调了对装药进行无损检测的重要性和必要性;随即介绍了装药无损检测技术的现状,列举比较了几种常规检测方法,为固体火箭发动机无损检测领域的应用研究提供了借鉴与参考.     

多层片状火药燃烧技术研究

提出了一种新的密实装药燃烧技术──多层片状火药装药燃烧技术。通过大量的火炮射击试验和密闭爆发器燃烧实验研究，结果表明，多层片状火药的使用可以提高装药的整体装填密度，产生“平台效应”，在不增大最大压力情况下提高火炮的初速，且燃烧稳定。因此多层片状火药是一种十分有效的混合装药火药。