双脉冲发动机点火过程数值模拟*
2021-02-17田小涛李映坤
固体火箭技术 2021年6期
关键词:发动机
朱 亮,田小涛,李映坤,邓 恒,宋 军
(1.西安现代控制技术研究所,西安 710065;2.南京理工大学 机械工程学院,南京 210094)
0 引言
固体火箭发动机作为推进装置,在航空航天、军事领域得到广泛应用。为进一步拓宽固体火箭发动机的应用范围,在传统固体火箭发动机的基础上,通过在燃烧室内设置脉冲隔离装置(Pulse Separation Device, PSD ),使其具备多次关机和启动,合理分配推力及各脉冲工作时间的能力,这将极大地提高武器系统的作战性能[1]。
国外双脉冲固体火箭发动机(下文简称双脉冲发动机)相关研究开展较早,且目前已在具体型号上得到应用[2],早在20世纪70年代至90年代,就有关于双脉冲发动机脉冲隔离装置设计方面的专利[3];在2004年,德国拜耳公司设计了一款φ120 mm的双脉冲固体火箭发动机,并对其进行了多次地面静止试验[4],试验测得数据表明,发动机各脉冲单独工作性能良好,在不同点火时间间隔条件下,双脉冲发动机均能可靠工作;在2010年,STADLER等[5]对双脉冲固体火箭发动机技术进行了应用研究,采用软质隔层作为脉冲隔离装置,地面静止试验数据表明,该设计方案能够稳定可靠工作,随后进行了飞行测试,飞行试验数据表明发动机各脉冲均工作正常,飞行器最高飞行速度达到Ma=7;在2015年,KIM等[6]设计、制造了一种隔层式双脉冲发动机,并对其进行了地面静止试验。试验中,采用了不同的脉冲点火时间间隔,试验数据表明,发动机达到预期指标,还发现脉冲点火时间间隔对发动机烧蚀有较大影响。……
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