带推力终止装置的固体火箭发动机设计与试验

发布时间：2020-04-24 12:37

【摘要】：常规火箭制导化是精确制导弹药的重要发展方向之一,也是武器装备现代化的发展趋势。研究在有限重量、体积、成本条件下的远程、大推力固体火箭发动机将对常规火箭制导化产生积极意义。另外为了获得稳定弹道特性,采用推力终止装置在预定的时刻实现推力终止,继而将火箭发动机抛离,也将极大提高制导火箭的控制效率。本文以某型号制导火箭弹的固体火箭发动机为研究对象,实现其对制导火箭弹的发射、助推功能,并应用推力终止装置在预定的弹道点实现推力终止,实现导弹的一、二级弹体分离。根据弹体总体的要求,对发动机和推力终止装置总体结构、性能分析,确定了设计方案,并进行了相应的理论计算;通过对设计方案的加工、试制,制造了发动机和推力终止装置样机,并进行相应的地面和靶场飞行试验。试验结果制导火箭弹顺利发射,进入预定弹道飞行,并在预先设定的弹道点实现了发动机推力终止,使制导火箭弹顺利分离,实现了带推力终止装置固体火箭发动机的工程化研制,为在其他产品上应用该项技术提供了借鉴。地面及飞行试验数据表明,固体火箭发动机和推力终止装置设计方案基本满足总体战术技术指标要求。由于存在制造精度误差,选择的推进剂参数与设计值间的差异等因素,试验结果与设计计算值之间存在一定差异。本文对试验结果进行深入探讨和分析,剖析了产生差异的原因,提出了适当加快推进剂燃速,减小发动机喉径等提高燃烧室压力的措施,可进一步提高固体火箭发动机的工作效率,也为后续制导火箭的工程研制工作奠定了基础。
【图文】：

可达到＝ｔ５ｍ／ｓ以内。逡逑目前国内外采用弹箭分离的制导火箭产品并不多见，而在防空武器中有采用冷逡逑分离技术的俄罗斯Ｈｅｒｍｅｓ（赫尔墨斯）武器系统［１（）］（如图１．１）。该导弹采用了复合制逡逑导方式，采用惯性制导＋指令制导＋末制导实现远距离精确打击。Ｈｅｒｍｅｓ制导武器逡逑系统有陆基、空基和海基三种配置方案。陆基型Ｈｅｒｍｅｓ系统不同于多管火箭炮，逡逑能对１００公里以内的目标实施定点攻击，导弹发射装置一般安装在机动战车上，配逡逑置在敌炮火射程以外。该导弹发射发动机采用单室单推力固体火箭发动机，壳体材逡逑料采用玻璃钢纤维缠绕，装药采用双基推进剂。发动机在２ｓ后工作结束，弹体约逡逑在２．５ｓ解开主级导弹和发动机之间的连接。由于一、二级弹体之间的直径差异较大，逡逑发动机所受到的空气阻力远大于主级导弹，解开连接之后，发动机迅速被抛离，主逡逑级导弹继续按预定弹道飞行。逡逑－．．…＾

体、碳／酚醛模压绝热材料后封头，高性能石墨喷管基体和钨渗铜喉衬，碳／酚醛喷逡逑管扩散管，使得发动机可在高温高压（３０００°Ｃ，１５ＭＰａ？１９ＭＰａ）下长时间工作，逡逑大大提升了发动机的使用性能，如图１．３。逡逑碳／酚Ｋ模压后绝热１邋钨渗铜堠《逡逑壳体绝热层逦钢充体逡逑图１．３邋ＡＧＭ－１３０空地导弹火箭发动机结构示意图１Ｍ１逡逑法国在导弹固体火箭发动机研宄上处于世界先进水平。其研制的鹞环形助推逡逑器，采用加有奥托金的高能复合推进剂，实行比冲高达２４３０Ｎ－ｓ／ｋｇ，密度高达逡逑６逡逑
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：V435

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