【摘要】：膏體燃?xì)獍l(fā)生器是目前發(fā)展的一種新型可調(diào)燃?xì)獍l(fā)生裝置,其兼具液體、固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn),集結(jié)構(gòu)簡單、多次啟動(dòng)、推力可調(diào)、安全性高、可靠性高等特點(diǎn)于一身,具有十分廣闊的應(yīng)用前景。本文以可重復(fù)啟動(dòng)燃?xì)獍l(fā)生器的研究為背景,進(jìn)行膏體燃?xì)獍l(fā)生器熱啟動(dòng)過程研究。本文主要研究工作包括:(1)進(jìn)行直圓管流變實(shí)驗(yàn),測定三種膏體推進(jìn)劑本構(gòu)方程,引入巴格利誤差修正方法將測定得到的帶有3～12%誤差值的本構(gòu)方程修正減小到誤差2%,所求本構(gòu)方程繪制的函數(shù)曲線與實(shí)驗(yàn)值吻合較好。結(jié)果表明,巴格利誤差修正方法效果明顯,在一定程度上提高了本構(gòu)方程精度。(2)對三種膏體推進(jìn)劑不同壓差情況下進(jìn)行管道流動(dòng)仿真,得到了整個(gè)燃?xì)獍l(fā)生器內(nèi)部流動(dòng)過程壓力與速度分布情況。結(jié)果表明,3#膏體推進(jìn)劑流動(dòng)效果最好;圓柱環(huán)形管路流動(dòng)速度曲線具有類似直圓管流動(dòng)的特點(diǎn);燃?xì)獍l(fā)生器內(nèi)部流動(dòng)速度最大位置為單向流量調(diào)節(jié)閥出口后平直段。(3)以45#鋼、鎳合金和鎢滲銅三種金屬材料作為傳熱構(gòu)件進(jìn)行熱重復(fù)啟動(dòng)數(shù)值模擬,對比其熱傳導(dǎo)情況。結(jié)果表明,在燃燒室工作20s內(nèi)熄火可以保證膏體燃?xì)獍l(fā)生器安全不受反向傳熱影響,在熄火后一段時(shí)間內(nèi)可進(jìn)行重復(fù)啟動(dòng);鎢滲銅,為最佳傳熱構(gòu)件材料;膏體燃?xì)獍l(fā)生器實(shí)際工作狀態(tài)和熱防護(hù)效果還與實(shí)際環(huán)境狀況有關(guān)。(4)進(jìn)行膏體推進(jìn)劑燃點(diǎn)測定實(shí)驗(yàn),獲得膏體推進(jìn)劑點(diǎn)火過程中相變圖像,設(shè)計(jì)并加工了膏體燃?xì)獍l(fā)生器原理樣機(jī),成功進(jìn)行單次與重復(fù)啟動(dòng)試驗(yàn)。結(jié)果表明,膏體推進(jìn)劑常壓燃點(diǎn)約為220℃;單次和重復(fù)啟動(dòng)試驗(yàn)效果良好;點(diǎn)火初期出現(xiàn)震蕩燃燒是由于初始燃面與燃燒穩(wěn)定后燃面的匹配過程導(dǎo)致的;膏體推進(jìn)劑中的氣泡以及工作過程中反向傳熱均對內(nèi)彈道特性產(chǎn)生影響,膏體燃?xì)獍l(fā)生器內(nèi)彈道曲線呈緩慢向上爬升趨勢。通過本文的研究內(nèi)容,對膏體燃?xì)獍l(fā)生器熱啟動(dòng)過程進(jìn)行了一定的研究,為膏體燃?xì)獍l(fā)生器設(shè)計(jì)及其熱啟動(dòng)性能的進(jìn)一步研究提供了一定的理論研究思路與實(shí)踐參考依據(jù)。
【圖文】：

燃?xì)獍l(fā)生器研究現(xiàn)狀逡逑研宄現(xiàn)狀逡逑氣發(fā)生器是一種新型火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，具有多次啟動(dòng)，流量可調(diào)等研宄。美國蘇聯(lián)（今俄羅斯、烏克蘭等地區(qū)）對膏體推進(jìn)技術(shù)于世界領(lǐng)先地位，其研宄成果也比較前沿，從起初的概念設(shè)想驗(yàn)，再到目前的地面試驗(yàn)與工程應(yīng)用，己形成了一套綜合的膏根據(jù)結(jié)構(gòu)的類別將膏體燃?xì)獍l(fā)生器結(jié)構(gòu)分為燃料箱與燃燒室兩大類［１（３］，膏體推進(jìn)劑的燃燒方式分別采用將推進(jìn)劑直接從燃直接澆筑入發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行燃燒；燃料箱與燃燒室一體的膏體燃?xì)饪刂葡到y(tǒng)兩類；推進(jìn)劑在燃料箱內(nèi)的膏體燃?xì)獍l(fā)生器分為三類，型、噴絲組合擠壓推進(jìn)劑型和脈沖投放推進(jìn)劑型。逡逑關(guān)資料簡介，總結(jié)典型的膏體燃?xì)獍l(fā)生器原理圖，如圖１．１？１．４

＼邐＾觸發(fā)燃?xì)獍l(fā)生器逡逑推進(jìn)}櫹溴義賢跡保橙劑舷溆肴忌帳曳擲朧澆峁瑰義稀鋈劑舷溴義希ㄥ�？逦］扔�(jì)⑸麇義瞎└唬卞騫哺釗縊客峰義賢跡保炊懶⑷劑舷潿噯忌帳醫(yī)峁瑰義賢跡保蔽劑舷溆肴忌帳乙惶迨澆峁�，其特甸`親疤釹凳擼誆靠占淅寐矢摺ｅ義賢跡保燦臚跡保澄劑舷溆肴忌帳曳擲朧澆峁�，其特甸`峭屏傻韃⒖啥啻紋舳Ｍ跡保村義銜桓齦嗵逋平寥劑舷溆攵喔隹煽氐娜忌帳易槌傻母嗵迦計(jì)⑸鰨淇梢鑰客平鈴義瞎└爸煤涂刂譜爸孟蚋鞲鋈忌帳業(yè)ザ攔└�，分兵崵做崿产生所许t鞲齜較蟯屏�。辶x銜誑死嫉諛舨薇說寐薹蛩箍斯⒋笱岢雋艘恢指嗵迦計(jì)⑸鞣槳福郟保保藎梅槳稿義銜平鏈⑾溆肴忌帳曳擲朧澆峁�，由一庚r燙迦計(jì)⑸髯魑舳⒍惺狀蔚沐義匣穡⒊曬腥繞舳匝椋涓嗵宸⒍匝樘ㄈ繽跡保擔(dān)ǎ幔┧荊嗵逋平良煩鱟村義咸繽跡保擔(dān)ǎ猓┧盡Ｍü厴湎叱上襝低郴竦昧巳忌帳夷詬嗵逋平寥忌脹枷

本文編號：2662110