一种微型推冲器的设计

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摘要微型推进器由于工作时间短、推力小、反应速度快等优势，是一种理想的姿态调控装置，在航空航天领域得到了广泛的应用。根据文献的查阅以及微型推进器设计原理，设计了一种输出冲量较小，工作时间短的微型脉冲推进器。设计共完成了总体方案设计、装药设计、结构零部件设计和内弹道计算四部分。总体方案采用一体式圆柱形设计，共分燃烧室、喷管两大部分；主装药采用高燃速KP/RDX硝胺类输出药；根据火箭弹设计原理进行了零部件设计；使用Visual Basic进行编程计算内弹道，得出压强时间曲线，并对其进行分析。经过设计计算，设计推进器基本满足技术指标。61142

毕业论文关键词脉冲推冲器结构设计装药设计内弹道计算

毕业设计说明书（论文）外文摘要

Title A micro-thruster design

Abstract The micro-thruster which is widely applied in the aerospace sector, is an ideal posture control device for its advantages of short working time, small thrust, fast response, etc. According to the inquiry of literatures and the principles of micro-thruster design, an impulsive thruster of which the output thrust was small and the action time was less was designed. The design included the overall design, the propellant design, the structural component design and the interior ballistic calculation. The overall structure was a cylindrical, consisting two parts of the combustion chamber and the nozzle. The propellant was a nitramine propellant of high burning rate. The component design was designed based on the design principle of rocket. The interior ballistic calculation was programmed with Visual Basic, obtaining the pressure-time curve. The curve was analyzed then. Through the design and calculation, the thruster met the design objective basically.

Keywords impulse thruster structural design propellant design interior ballistic calculation

1 绪论 1

2 微型推进器总体方案设计 8

2.1 设计目标（要求） 8

2.2 总体结构方案设计 8

2.3 点火装置设计 9

2.4 喷管初步设计 9

2.5 密封膜片设计 10

2.6 本章小结 10

3 微型推进器装药设计.11

3.1 主装药设计 11

3.2 点火药设计 13

3.3 本章小结 14

4 微型推进器结构零部件设计 15

4.1 燃烧室设计 15

4.2 喷管设计 21

4.3 密封膜片设计 24

4.4 本章小结 27

5 内弹道计算28

5.1 内弹道理论推导 28

5.2 内弹道编程计算 31

5.3 本章小结 34

结论 35

致谢 36

参考文献37

1 绪论

1．1 课题研究背景及意义

1.1.1 微推进器应用背景

航空航天领域飞速的发展，对相关技术领域都起到了很好的促进作用，例如卫星领域。卫星按质量划分，可以分为普通卫星以及1000kg 以下的小卫星两种。小卫星中500～1000kg 的称为小型卫星，100～500kg 的称为超小卫星，10～100kg 的称为微型卫星，1～10kg 的称为纳卫星，0.1～1kg 的称为皮卫星，0.1kg 以下的称为飞卫[1]。其中，微小型卫星具有体积小、重量轻、研制周期短、技术集成度高和发射成本低等特点。而随着各国对宇宙空间资源的激烈竞争，人们对微小型卫星的研制也就投入了极大的兴趣。由于科技的进步，尤其是微机电系统（MEMS）技术的不断完善与发展，微小型卫星凭借其优越的性能逐步占领卫星领域的市场。