俄罗斯:P-800是俄罗斯切洛梅设计局设计用来取代P-270和P-700的超音速反舰导弹,是P-80导弹的冲压发动机版。
P-800反舰导弹系统与俄(苏)制造的前几代反舰导弹相比,最大的特点在于它的通用性。它采用标准的空气动力外形,安装有梯形折叠主翼和尾翼,弹体具有极强的滑翔空气动力性能,这与其强大的推力相结合,保证了导弹的高机动性,其最大攻击角度可以达到150°,这使导弹在面对敌防空兵器时可以进行有效的规避机动。
P-800反舰导弹的动力系统使用超音速冲压喷气巡航发动机,发动机进气道位于头锥中心线的两侧,呈对称配置。由于飞行时间短、飞行距离远,P-800反舰导弹的导引头对目标指示信息的精度要求并不需要很高[3]。
中国:我国航天工业总公司31所主要从事液体冲压发动机和壅塞式整体固体火箭冲压发动机的研制。该所己经研制成功助推器与液体冲压发动机并联配置的C-101导弹和FZ-2整体式固体火箭冲压发动机。FZ-2冲压发动机的燃气发生器是壅塞式设计,不具备富燃燃气流量的调节能力,因此其性能发挥受到一定的限制。近年来,我国有关单位也开始了固体火箭冲压发动机中燃气流量调节装置的探索研究[2]。
固体火箭冲压发动机研制的关键技术[ ]
(1) 机弹一体化。设计冲压发动机的横截面积与弹体的横截面积相同,冲压和助推共用一个燃烧室。
(2) 可调进气道。冲压发动机进气面积必须适应飞行马赫数根据导弹的飞行高度、飞行速度及飞行姿态等对冲压发动机性能的影响,确定发动机的主要结构参数,并选定发动机的设计参数,对各部件的设计提出具体要求。
(3) 高密度能量材料推进剂研制。对于体积有限的导弹,冲压发动机应用高密度能量材料,以减小发动机的体积和质量,其中较有时用前途的是含硼推进剂和高密度的碳氢燃料。
(4) 新型控制技术。倾斜转弯技术,是一种新型的导弹控制与布局方案,它有别于目前大量生产与设计的防空导弹。它首先是将弹体控制的最大升力的方向指向目标,这时就可以利用最有利的条件飞向目标,这对导弹动力系统的设计、气动布局、机动能力等都会带来很大的好处。来!自~751论-文|网www.751com.cn
(5) 热防护问题。由于整体式冲压发动机燃烧室的双重功用,对壳体的热防护要求特别苛刻,主动冷却难以实现,目前均采用烧蚀热防护。
(6) 堵盖设计问题。进气道和燃气发生器堵盖在助推时必须能够承受高压的作用,同时能可靠密封,在发动机转级时能够可靠而迅速打开。堵盖设计的技术含量较高,当前使用的可抛式堵盖方案有整块式、分瓣式和易碎式。
(7) 喷管设计技术。由于整体式固体火箭冲压发动机结构的特殊性,其助推装药安放在冲压发动机燃烧室中,当助推器工作时,燃烧室中压力较高,要求喷管喉径较小。转级后,冲压发动机工作时,燃烧室压较低,要求喷管喉径较大。因此助推器喷管的设计和抛撒机构的设计非常重要,目前主要采用可抛喷管、可烧蚀喷管和无喷管装药三种方案。
(8) 补燃室最佳设计。最佳设计可以保障补燃室有较高的燃烧效率。主要方式有:补燃室长度选择、空气和燃气喷射冲量、空气进气角、侧向进气的数量、方向和位置,所有这些措施都是为了改进掺混,提高燃烧效果和增加比冲。
(9) 转级技术。转级过程包括助推喷管抛撒、燃气发生器工作、进气道堵盖打开等一系列动作,转级需要通常在200ms内完成。转级机构结构比较复杂,如果转级不能按照预定的序列进行,将会严重影响冲压发动机工作,采用无喷管结构可以大大降低转级的复杂性。