相升海，魏开新，李世鹏，张伟宏，李志秋，徐文龙

(1.沈阳理工大学装备工程学院，沈阳 110159;2.北京理工大学 宇航学院，北京 100081;3.长沙机电产品研究开发中心，长沙 410100)

0 引言

固体火箭发动机装药燃烧规律的研究是内弹道计算的关键。发动机装药燃烧规律主要包括药柱几何形状的选取和燃面的计算［1］。常用的药柱主要有管型、星孔型、锥柱型、球型、扇面型、翼柱型等［2－4］。近年来，开槽管型药柱作为一种新型药柱已被应用于火箭弹和导弹中。开槽管型药柱不仅能在较短的时间内提供较大的初始燃烧面积，还可以通过对设计参数的调整获得所需要的燃烧规律。国内对开槽管型药柱的研究比较少，公开的文献也有限。文献［5］对开槽管型药柱进行了减面燃烧规律的研究，并对开槽数、槽长对燃面变化的影响进行了研究。文献［6］对美国“爱国者PAC-3”型导弹主发动机装药药型进行反设计，分析计算了该药型的优点，并比较了开四、五、八槽3种药柱的压强-时间曲线，但文献［5－6］中的药柱深槽处均为直角过渡。

本文对开槽管型药柱进行研究，导出开槽管型药柱燃烧面积的计算公式，分析并总结开槽管型药柱的燃烧规律，最后给出开五、六、七槽管型药柱燃烧规律的算例。

1 数学模型

图1给出了开槽管型药柱的剖面图，外径为D，药长为L，开槽数为N，内孔径为d，槽深为L1，端面弧槽半径为r，槽长为h，肉厚为e。由于开槽的对称性，选取其中一槽作为研究对象，肉厚e的变化为ei(i=1，2，…，5)。

另外，对开槽管型药柱采用几何燃烧定律，它基于以下假设: