1.2.4 固体火箭之支撑装置
装药支撑装置为装药固定、支撑、挡药和缓冲的重要部件。常将置于连接底一端的称为前支撑件或支撑件,置于喷管一端的称其为后支撑件或挡药板。至于自由装填之发动机,务必设计装药支撑装置。至于贴壁浇注之装药,则无需装药支撑装置。
1.2.5 固体火箭之点火装置
点火装置用以提供足够的点火温度和点火压力,以期稳定迅速全面地点燃装药,并使其稳定燃烧。点火装置可自行依据工作条件设计,亦可算出需要的点火参数然后在成品中选购。
1.3 固体火箭发动机特点简介
固体火箭发动机之所以得到广泛应用,并在各类战术、战略导弹的动力装置中出现固体化之趋势,是由于固体火箭发动机的以下优点:
1.3.1 结构简单,工作可靠性高
固体火箭发动机最主要的优点即为结构简单。将之与其他采用喷气推进原理的动力装置相比,固体火箭发动机零部件数量为之最少。除却推力矢量控制部件,基本无其他运动部件。如是,固体火箭发动机具有很高的系统可靠性,于可靠性方面具有无可比拟的优势。
1.3.2 文护操作简单,快速反应能力强
固体推进剂装药成型后即可长期贮存于发动机中,故而采用固体火箭发动机的火箭和导弹实为随时处于待命状态,即可随时发射。同时,由于固体火箭发动机的结构特点,其文护保养也是非常简单的。鉴于以上,采用固体火箭发动机的弹箭具有很强的快速反应能力。
1.3.3 火力急袭性强
以固体火箭发动机为动力的火箭武器可以采用多管发射,发射间隔短,火力密度非常可观,因此,固体火箭武器是地面压制兵器的主要组成部分。
然则金无足赤,固体火箭发动机依旧存在一些缺点,主要集中于以下几个方面:
1.3.4 能量较低
比冲是衡量固体推进剂的主要能量指标,比冲低乃固体火箭发动机最显著之缺点。
1.3.5 工作时间较短
有两方面的因素限制了固体火箭发动机的工作时间难以延长:其一是部件在无冷却条件下处于高温高压和高流速工作条件下,尽管采取了隔热措施,但工作时间仍然受到极大的限制。其二便是装药尺寸的限制,这个是显而易见的。是故,固体火箭发动机最宜完成短时间大推力推进任务。
1.3.6 发动机工作压强较高
固体推进剂完全燃烧所需之临界压强比较高,与此同时,固体推进剂需要很高的压强才能发挥出其高燃烧效率,然而这又导致飞行器消极质量增大。
1.4 本设计之任务与内容
本课题主要是进行一种助推火箭发动机的设计,其内容包括:
(1)助推发动机总体方案设计;
(2)助推发动机装药及内弹道计算;
(3)装配及零部件设计及工程图纸绘制;
助推发动机的主要技术指标为:
(1)直径:227mm,总质量≤90kg;
(2)总冲(常温):120KN•s;
(3)工作时间(常温):<4s;
2 总体设计
“总体”即为事物的全部,或若干个体所组成的事物。复杂的工程系统都是由不同功能的个体所组成。固体火箭发动机也是一个“总体”,为确保复杂系统目标之实现,力图避免不应有之浪费,对系统组成之个体实现统一协调、合理布局、综合规划,使各组成部分于系统中互相配合发挥应有之功效,以保证达到原批准的性能指标。总体设计之任务主要为选定发动机结构形式,材料,推进剂以及主要设计参量。
2.1 固体火箭发动机结构总体设计
固体火箭发动机结构形式直接影响发动机性能,因此需要根据设计任务,选择合适的发动机结构形式。
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