水 龙，刘轶鑫，杨 勇，杨震春(兰州空间技术物理研究所真空技术与物理重点实验室，兰州 730000)



自适应伸长型火工作动装置的动态特性研究

水 龙，刘轶鑫，杨 勇，杨震春
(兰州空间技术物理研究所真空技术与物理重点实验室，兰州 730000)

摘要:火工作动装置广泛应用于航天器上，能够在相当短的时间内释放出相当大的能量，并转化为机械能输出做功，以完成预定程序动作。作为一次性做功的驱动装置，火工作动装置的动态特性与任务成败直接相关。自适应伸长型火工作动装置通过燃烧腔与动力腔两腔燃气压力的动态调整，以获得满足要求的输出性能。针对自适应伸长型火工作动装置的工作过程，考虑火药燃烧与活塞杆运动的强耦合关系、小孔节流等因素，基于经典内弹道理论建立作动过程理论模型，采用MATLAB/ Simulink建立对应的仿真分析模型，求解得到火工作动装置的腔室内燃气压力变化规律、输出性能等动态特性。仿真结果与试验结果基本吻合，能够为火工作动装置的设计提供一定的理论依据。

关键词:航天火工装置；仿真分析；火药变容燃烧

1　引言

作为航天器上实现关键程序动作与任务的驱动装置，火工作动装置的可靠性与安全性要求很高[1-2]。通常，火工作动装置具有参数敏感性高、体积小、机械结构较复杂、工作时间短(毫秒级)等特点，因此，火工作动装置的研制中总是需要进行大量摸底试验，且较难对作动过程中关键参数的变化进行全面实时测量。……