论文摘要
本文采用理论研究和试验验证的方法,对斜置倒流多喷管固体火箭发动机进行了初步研究。完成了某型斜置倒流多喷管固体火箭发动机总体设计,提出了一种短工作时间发动机结构实现形式。初步分析了斜置倒流多喷管固体火箭发动机工作压强、喷管斜置角、喷喉直径、发动机总长、总重等主要总体设计参数之间的相互关系。对发动机装药设计、内弹道计算、点火装置设计、结构设计进行了简单介绍。利用UG软件完成斜置倒流多喷管固体火箭发动机实体建模,在此基础上用响应面法建立斜置倒流多喷管固体火箭发动机质量模型。以冲质比最大为优化目标,实现了定尺寸限制斜置倒流多喷管固体火箭发动机总体参数优化。初步确定斜置倒流多喷管固体火箭发动机工作压强一般选择原则是在满足推进剂稳定工作和性能发挥要求的基础上,设计较小的工作压强。应用Fluent软件对斜置倒流多喷管固体火箭发动机内流场进行了初步数值计算。结果显示,由于喷管斜置,在喷管喉部出现径缩现象,靠近喷喉壁面处流体粘性较大,且分布具有不对称性。由于喷管斜切,在喷管斜切段出现激波,影响发动机性能。同时激波有可能增加燃气在喷管扩张段形面过渡处的烧蚀和热交换。最后,本文简要介绍了斜置倒流多喷管固体火箭发动机试验方法和原理样机试验结果,验证了设计的正确性。本文的研究成果对于同类型发动机的研制具有工程借鉴意义。