3.12 键连接的选择及校核计算 43
结 论 44
致 谢 45
参考文献 46
1 绪论
1.1 研究背景与科学意义
随着未来战争对武器系统和空天探索对载运工具效/费性能等要求的不断提高,一种集固/液火箭推进技术优势于一体的新型凝胶(膏体)推进技术产生了,它是一种新型的非固、非液推进剂,属于非牛顿流体范畴,静止时粘度较大,有一定塑性,可长时间内保持固态;同时有触变性,在剪切力作用下可变稀流动。因此,被认为是21世纪的高级化学推进技术之一[16]。
凝胶(膏体)推进技术国外研究起步较早,工作相对系统领先,从最初基于理论设想的概念产生,到大量的探索性试验研究,再到目前进行的凝胶(膏体)火箭发动机地面试验和飞行试验,已形成一套多类别、多应用方向的凝胶(膏体)火箭发动机技术体系。从国外报道看,已有少量的得到应用,但技术尚未完全成熟。
国内起步尚晚,上世纪90年代才开展相关研究,目前仍处基础研究阶段,很少达到实用,特别是缺乏研究的持续性,在没有型号项目的牵引下,大多处在停滞待研状态,严重影响了我国凝胶(膏体)推进技术的发展。
1.2 国内外研究现状与发展趋势
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
2 凝胶(膏体)燃气发生器
2.1 凝胶燃气发生器的工作原理
燃气发生器是一种利用火箭发动机的工作原理[3],通过氧化剂和燃料按照设计要求的混合比组织燃烧,获得一定压强、温度、流量和马赫数等参数要求的燃气,以实现特定的目的的装置,因结构简单,一般用于轻小型火箭或其他简易飞行器上。
大多数的燃气发生器使用的燃料(推进剂)是固态、液态或固液混合态的,而凝胶燃气发生器使用的是一种新型的非固非液的凝胶态的燃料,这种燃料属于非牛顿流体范畴,静止时粘度较大,有一定塑性,可长时间内保持固态;同时有触变性,在剪切力作用下可变稀流动。
凝胶燃气发生器的工作原理[19]:高压气源将储箱内凝胶态推进剂经发生器法兰筒填充至基箱,当基箱内压力达到一定值后,止流阀(防回火件)打开,通过调节杆和绝热流道组件的开度来控制流量大小,在流经绝热流道组件、热栅和流挂件时,调节杆后端压力传感器发生突变,促发点火具(微秒级点火头),凝胶态推进剂被引燃,随后燃烧室内产生高温高压的燃气,在拉瓦尔喷管作用下,高压燃气势能转换成高速射流喷出喷管。
2.2 凝胶燃气发生器的组成及设计要求
凝胶燃气发生器的组成:主要由雾化系统、供给系统、燃烧室、点火具、内衬及喷管等组成