火箭冲压发动机无喷管助推器分析

介绍了无喷管固体火箭发动机性能计算的基本架设、控制方程和装药燃速的处理,对影响无喷管助推器性能设计的火箭冲压发动机主要要求、影响进行了分析,围绕装药长度、冲压喷管尺寸、推力要求等设计约束条件对无喷管助推器设计的影响进行了分析与计算,给出定量计算结果和研究结论．同时,介绍了一种提高火箭;中压发动机无喷管助推器性能的新方法、新方案：冲压喷管共用结构方案．     

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。     

无喷管火箭发动机研究

无喷管助推器作为整体式固体火箭冲压发动机助推级的一种重要方案,其优点是结构简单,省去喷管抛却系统及伺服机构,增加了固体火箭冲压发动机工作的可靠性。本文简要介绍无这火箭发动机,数值仿真的计算理论和试验研究方面的一些结果,并对此结果作了简要的分析说明。     

固体火箭发动机喷管用烧蚀隔热材料研究进展

介绍了固体火箭发动机喷管用烧蚀隔热材料的研究进展，喷管受热分析，指出了先进复合材料的发展趋势，提出碳／酚醛复合材料在制造低成本的发动机喷管中仍有重大使用价值。     

碳纤维增强复合材料在国外液体火箭发动机上的应用

简要介绍了碳纤维增强复合材料在国外液体火箭发动机上的应用。碳纤维增强复合材料在火箭发动机上主要用作推力室喷管材料，一是用作固定的喷管延伸段，二是用作可移动的喷管延伸段(可延伸喷管)。除此之外，小推力室也可整体用这种材料制造。     

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。     

一种自适应喷管面积调节机构

通过调节喷管喉部面积,可使单室双推力固体火箭发动机在较小的压强比下,产生更大的推力比,提升固体火箭发动机的综合性能。文中介绍了一种单室双推力固体火箭发动机喷管喉道面积调节机构,可利用火箭发动机自身燃气压强形成压强差驱动调节机构,完成喷管喉部面积的调节。文中详细论述了机构的工作原理,通过工作过程仿真和模拟试验验证了其工作机理的可行性,喷管有结构简单、易于实现的优点。     

火箭喷管两相流动性能计算公式

为方便应用两相流动模型对火箭发动机进行性能预示以及提高性能预示精度,利用火箭喷管内的一维两相流动的数值计算数据,通过对火箭喷管一维两相流动参数与纯气相流动变化规律的对比计算与分析,得到火箭喷管在两相流动下的性能(包括质量流量、排气速度和压强比)计算公式.该计算公式考虑了两相流动中所有的因素,如比热比、凝聚相尺寸、凝聚相百分比,甚至喷管尺寸等,具有广泛的适应性.利用这些公式与理论计算结果进行了对比,结果表明其理论预示精度达到千分位至万分位,并使得两相流动模型在火箭发动机中的应用分析得到简化,有利于提高火箭发动机性能的预示精度.     

固体火箭发动机单向可调喷管转换控制研究

通过固体火箭发动机单向可调喷管转换控制理论和试验研究,针对可调喷管不同转换控制点的选取,完成了转换调节控制设计、计算、仿真分析及试验验证,对单向可调喷管转换调节不同控制方式的优缺点进行了分析,为单向可调喷管在固体火箭发动机上的应用提供了支撑。     

喷管声导纳的理论计算和实验研究

应用有限单元法研究固体火箭发动机不稳定燃烧中的喷管阻尼，并用波衰减对比法进行了试验研究，喷管声导纳的数值计算结果与实验测得的结果非常吻合。     

微型续航固体火箭发动机设计及试验方法研究

介绍了毫米级固体推进剂火箭发动机的设计和试验方法,并将其用作一次性的执行微型传感器网络节点系统的展开平台.此火箭发动机由燃烧室、推进剂燃料、喷管、点火器组成.点火器采用电点火方式.对微型化后需解决的火箭设计问题进行了讨论,提出了相应的设计原则和方法.用这种方法设计的火箭质量仅为2 g,比冲在230～860 N·s/kg范围内,测量到的推力达到24～230 mN.     

固体火箭发动机喷管分离流动及其数值模拟

大面积比喷管在火箭发动机工作过程中可能产生流动分离的问题,为研究喷管流动分离对喷管性能的影响,利用计算流体力学软件CFX对某固体火箭发动机大面积比喷管内燃气分离流动进行数值模拟。计算出啧管在几种不同入口总压情况下的流场参数分布,显示分离流动会改变燃气内流场流动参数分布,进而会对喷管推力稳定性和热防护性产生不利影响。该研究能为进一步研究大面积比喷管设计提供参考。     

基于喷管结构参数公差的纵向距离散布

比冲是评价固体火箭发动机能量特性的综合因子,其与固体推进剂配方组成及发动机设计参数有关,对射程具有较大的影响。该文结合某远程TG-300发动机结构参数,针对喷管喉径、扩张半角和膨胀比的制造公差,研究了这些参数对比冲散布及纵向距离散布的影响。结果表明,喷管喉径制造公差对比冲的影响相对较大,扩张半角次之,膨胀比的制造公差对比冲影响较小; 这些公差应当在加工过程中合理控制。该文所得结果可对固体火箭发动机结构设计提供参考依据。     

高度补偿喷管发动机在运载火箭上的应用

塞式喷管发动机具有高度补偿特性,拥有比传统的钟型喷管高的性能,因此从结构形式、性能以及结构尺寸等方面讨论塞式喷管发动机应用在多级运载火箭上的可行性,并对运载能力进行了的分析.结果表明,在现有火箭直径和长度的限制下,使用塞式喷管发动机可以大幅提高多级运载火箭的运载能力.     

碳-碳复合材料制火箭发动机喷管

本文着重从用户角度阐述了日本进入研制最后阶段的H-1火箭第三级固体火箭发动机和远地点发动机所采用的碳-碳复合材料喷管的研制情况。介绍了它们应用碳-碳复合材料的理由并给出了碳-碳复合材料的性能参数。     

用于推力矢量调节的缩长嵌接喷管

介绍了调节战术捆绑助推器推力矢量的嵌接截短理想喷管的研究结果，评述了应用截短理想喷管扩张型面缩短喷管有效长度的方法；采用理想喷管和嵌接喷管性能分析计算机代码进行广泛的参数分析，研制了常用嵌接截短理想喷管设计方法，得到一个具体的缩长嵌接喷管的设计．在固体火箭发动机静态热试车中验证了喷管的轴向性能和推力矢量调节能力．     

固体火箭发动机喷管及出口处流场特性的数值分析

采用STAR-CD计算流体软件对某俄式发动机的喷管内流场及喷管出口处流场进行了三维的数值仿真与研究。分析了喷管内流场及喷管出口处流场的流动情况和设置不同出口边界位置对喷管中流场分离点及斜激波反射点的位置的影响,得到了清晰的流场压力与马赫数的分布云图与曲线图。仿真结果与地面热试车试验测得的结果相吻合。可为固体火箭发动机喷管的设计与研究提供有效参考。     

固体火箭发动机性能计算程序(SPP)

固体火箭发动机性能计算程序(SPP)在美国已成为预测固体火箭发动机的交付性能I_(SP)的标准参考程序,软件概括了固体火箭发动机交付性能的计算方法。从理想情况的性能着手,并计及下述的性能损失:有限速率的化学动力学、喷管喉道侵蚀、喷管潜入、喷管流动扩张、两相流、燃烧效率和喷管壁面附面层。本文综述了SPP中所用的方法,并提供了预测结果与发动机实际点火数据的对比情况。     

二元无喷管固体火箭发动机冷流模拟试验

对高喷射雷诺数不渗透壁扩张截面的二元多孔壁管进行了无喷管固体火箭发动机的冷流模拟试验。试验数据与顺流无粘性一元流分析、准二元流无粘性分析和二元流无粘性分析三种流动模型的理论结果比较表明,二元流动对瞬时无喷管性能具有二阶效应,瞬时性能仅增加0.4％。     

利用定向可调喷管提升单室双推固体火箭发动机性能

文中简要论述了提高单室双推固体火箭发动机性能的技术途径,阐述了利用定向可调喷管提升单室双推固体火箭发动机性能设计方法、设计原理,基本思路及计算结果。