单室双推力固体火箭发动机自从年代末问世以来,被应用到各种战术导弹上。由于它有显著优点,因此越来越引起人们的重视,不但在地空导弹上得到广泛应用,就连空空、反坦克导弹乃至地地战术导弹上,其应用亦不乏其例[3]。可以预言,随着高速、大机动目标的出现,推进剂、装药工艺、发动机隔热技术等条件的成熟,单室双推力发动机在战术导弹上尤其是面空导弹上的应用,今后还会日趋增多。1.2.1 单室双推力发动机国外研究现状6610
国外对单室双推力发动机早已给予足够重视,五十年代着手研制,751十年代以来
陆续交付使用。用于空空导弹如法国的“玛特拉 R53O”,美国的“麻雀 AIM-7F”,以色
列的“怪蛇-3”等。用于防空和反坦克导弹的有“霍克”,“红眼睛”,“阿克拉”,“长剑”,
“萨母-7”等。
一般国外报导的单室双推力发动机推力比均在 4~6左右。1986 年左右服役的以
色列“蛟蛇”远程反坦克导弹,采用两种燃速的 HTPB-AP 推进剂浇铸成单室双推力药
柱,推力比可达 16:1,是当时所能了解到国外最高推力比的单室双推力发动机之一。
“蛟蛇”发动机所用的 HTPB-AP 推进剂助推级燃速为 20 mm/s(工作压力为 20 MPa,
药型为内燃星型;续航级燃速为 5.5 mm/s(工作压力 1~3 MPa),药型为端面燃烧
采用浇铸工艺分别把两种不同燃速的推进剂浇铸在一起。该推进剂的缺点是能量不高
(不加铝粉),压力指数大(约为0.5),且燃气中存在大量的腐蚀性气体氯化氢(HCl)这对
制导兵器来说是不希望。
通过对单室双推力实验发动机近场射流噪声的测量与分析,可得到噪声峰值频率
的变化范围。 20世纪60年代到70年代美国对武器系统射流噪声的研究频度达到顶峰,
随后针对不同型号的发射系统都有这方面的研究记录, 如对固体推进剂火箭系统Titan
所产生的射流噪声进行了大量的研究[4]
。
美国 1981年研制了计算机辅助优化设计程序 SPOC,它包括推进剂热化学计算,
燃烧稳定性分析,内弹道性能计算,比冲效率计算,装药、燃烧室、喷管结构设计,
质量评估和成本预算等,这为研究双推力甚至多推力发动机提供了软件基础[5]
。
1.2.2 单室双推力发动机国内研究现状
鉴于单室双推力发动机对于提高火箭密集度显著优点,国内对于单室双推力的研
究也由来已久,朱定强[6]
等初步设计了一个具体的单室双推力发动机、并运用单室多
推力发动机的设计模式及过程,证明了设计单室多推力发动机的方法的实际理论基础,
包括固体火箭发动机各主要部分,如燃烧室、推进剂、喷管等部件的设计,阐述了有
关固体火箭发动机设计的相关理论价值。 李越森[7]
等从工程实际的角度,提出了单燃速单室双推力三文药柱的设计方法和
药型参数优化方法,并通过设计实例纠正了长期以来对以单一推进剂实现两级推力的
几个认识误区,为这一新技术成果的应用奠定了基础。
由于单室双推力固体火箭发动机燃烧室和喷管的受热情况严重,必须对其进行深
入研究,以保证发动机可靠工作。袁军娅[8]
等对此建立了集药柱几何计算、内流场、
传热与烧蚀于一体的计算系统,并形成了成熟的软件,对一具体算例进行了绝热结构
和烧蚀结构防护层的安全厚度设计,与工程实际应用厚度的比较表明,此系统用于工 单室双推力发动机国内外研究现状:http://www.751com.cn/yanjiu/lunwen_4221.html