2 单室多推力固体火箭发动机装药设计
2.1 推进剂选择
2.1.1 推进剂的选用原则
因为是在火箭弹发动机上并提供推力,选择推进剂一般考虑如下几点:
(1)能量必须要高,即要选择大比冲的推进剂。已知火箭弹的最大理想速度公式为
所以在装药质量和被动段质量都一定时的情况下,要想获得更大的 vik ,就必须提高 Isp 。
(2)临界压强尽可能低。这样有助于减少燃烧室的质量,提高火箭弹的最大理想速度和 射程。双基药的临界压力一般最高,为 4-6MPa,复合药和改性双基药的临界压力要低一些, 一般在 3MPa 以下。
(3)较小的燃速温度系数。推进剂在燃烧过程中,燃速会随着初温改变,进而压力和推 力也会随之改变。要想在变化较大的温度范围内,燃速能较小变化,必须采用燃烧温度系数 尽量低的推进剂。
(4)压强温度系数较小。燃烧室壳体的强度以高温时的在最大压强设计的,如果压强系 数过大,会使常温和底温下的强度储备过大,增加消极质量[7],这是我们不愿意看到的。此外, 小的压强温度系数使得高低温的压强差降低,有利于底温下的正常燃烧。来!自~751论-文|网www.751com.cn
(5)具有良好的力学性能。在长期储存的过程中不能产生很大的变形。如果是贴壁浇药, 则推进剂须具有较大的延伸率;如果是端面燃烧的自由装填药柱,则推进剂的弹性模量要大。
(6)物理化学安全性好。火箭弹作为常规武器,需要大规模装备、储存、维护,这就必 须要能长期储存并保证运输安全。
(7)同上,作为大规模装备的常规武器,经济性要好,生产工艺简单,而且原材料来源 广泛。
由于本设计方案是轮孔装药,需要采用浇注工艺,故选用复合推进剂较好。结合市面上 的推进剂种类和使用率,选用使用最广泛的复合推进剂 862A 丁羟