第一節(jié) 藥柱的簡(jiǎn)介
具有一定幾何形狀和尺寸的固體推進(jìn)劑。安放于固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室中的藥柱,幾何形狀和尺寸的選擇與發(fā)動(dòng)機(jī)的工作時(shí)間、燃燒室壓力和推力有關(guān),同時(shí)也影響藥柱的結(jié)構(gòu)完整性和發(fā)動(dòng)機(jī)的質(zhì)量比,推進(jìn)劑質(zhì)量與發(fā)動(dòng)機(jī)總質(zhì)量之比。(可研報(bào)告)
第二節(jié) 藥柱的合成方法
對(duì)于均質(zhì)的雙基推進(jìn)劑常用擠壓成型。異質(zhì)的復(fù)合和復(fù)合改性雙基推進(jìn)劑大都采用澆鑄法制造,直接將推進(jìn)劑澆鑄于預(yù)先裝有芯模的燃燒室中,固化后拔模,整形即成。
藥柱結(jié)構(gòu)完整性對(duì)于貼壁澆鑄的幾何形狀復(fù)雜的藥柱十分重要。藥柱在制造、貯存、運(yùn)輸和使用過程中會(huì)受到固化冷卻、環(huán)境溫度、加速度、沖擊、振動(dòng)和壓力等的作用。因此藥柱除滿足內(nèi)彈道性能要求外,還應(yīng)能承受各種應(yīng)力。為了能保持良好的結(jié)構(gòu)完整性,除提高推進(jìn)劑的力學(xué)性能外,須對(duì)藥柱的幾何結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì),如增大孔槽的曲率半徑,減小肉厚系數(shù),在藥柱兩端設(shè)置應(yīng)力松弛套或人工脫粘層等。
第三節(jié) 藥柱的類別
藥柱依燃燒面積隨時(shí)間變化的規(guī)律分為恒面、增面和減面燃燒藥柱;依燃面所處位置分為端面、側(cè)面和端-側(cè)面燃燒藥柱;依燃面法線在空間直角坐標(biāo)系中的投影數(shù)分為一維、二維和三維藥柱;依藥柱的外形分為柱形和球形藥柱。
①端面燃燒藥柱:燃面由藥柱尾端沿軸線向頭部推進(jìn),屬于一維藥柱。這種藥柱的特點(diǎn)是恒面燃燒,燃燒時(shí)間長(zhǎng),推力小,容積裝填系數(shù)大(0.90~0.95),適用于低推力、長(zhǎng)時(shí)間工作的小型發(fā)動(dòng)機(jī)和燃?xì)獍l(fā)生器。為了提高推力,可采用高燃速推進(jìn)劑或沿藥柱軸向埋置高燃速推進(jìn)劑藥條和導(dǎo)熱性好的金屬(銀、銅等)絲。
②側(cè)面燃燒藥柱:燃面平行于藥柱軸線,屬于二維藥柱。藥柱橫截面可有各種幾何形狀(圖1)。這種藥柱燃燒面積較大,能產(chǎn)生較大的推力。常用的是內(nèi)側(cè)面燃燒藥柱,貼壁澆鑄于燃燒室內(nèi)。藥柱肉厚在燃燒時(shí)起隔熱作用,有利于減輕燃燒室的結(jié)構(gòu)重量。內(nèi)孔為星形的藥柱(圖1g)容積裝填系數(shù)較大(0.75~0.85),燃燒時(shí)間較長(zhǎng),推力中等,用于運(yùn)載火箭或?qū)椀闹靼l(fā)動(dòng)機(jī);內(nèi)孔為輪轂形的藥柱(圖1e)肉厚系數(shù)小(0.2~0.3),容積裝填系數(shù)小(0.65~0.7),用于工作時(shí)間短、推力大的助推器。
③端-側(cè)面燃燒藥柱:屬于三維藥柱,端面不包覆,內(nèi)孔頭部呈半球形。開槽管形藥柱、分段管形藥柱以及翼柱形和錐柱形藥柱都屬于這類藥柱。后兩種具有較大的容積裝填系數(shù)(0.85~0.95)和良好的結(jié)構(gòu)完整性,適用于藥柱長(zhǎng)徑比為1~2和2~4的大型發(fā)動(dòng)機(jī)。
④球形藥柱:外形呈球狀,內(nèi)孔為星形,容積裝填系數(shù)可高達(dá)0.95,屬于三維藥柱。球形藥柱的殼體表面積和應(yīng)力最小,結(jié)構(gòu)重量輕,廣泛用于航天器上。
⑤雙推力藥柱:由兩種不同燃燒面積的藥型或兩種不同燃速推進(jìn)劑所構(gòu)成的藥柱,燃燒時(shí)先提供較大的推力,隨后提供較小的推力,分別用于助推和續(xù)航。
第四節(jié) 藥柱的 技術(shù)工藝
藥柱設(shè)計(jì)的主要參數(shù)有:
①肉厚系數(shù):藥柱內(nèi)燃面至外表面的最小厚度與藥柱外圓半徑之比。
②長(zhǎng)徑比:藥柱長(zhǎng)度與直徑之比。
③容積裝填系數(shù):推進(jìn)劑體積與燃燒室內(nèi)腔有效容積之比,在發(fā)動(dòng)機(jī)初步設(shè)計(jì)中常根據(jù)這3個(gè)參數(shù)來(lái)選擇藥柱結(jié)構(gòu)形狀。
④燃喉比:藥柱燃燒面積與噴管喉部面積之比,是確定燃燒室壓力的重要參數(shù)。
⑤喉通比:噴管喉部面積與藥柱通道出口處面積之比,它影響藥柱燃燒時(shí)的侵蝕效應(yīng)。
免責(zé)申明:本文僅為中經(jīng)縱橫 市場(chǎng) 研究 觀點(diǎn),不代表其他任何投資依據(jù)或執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)等相關(guān)行為。如有其他問題,敬請(qǐng)來(lái)電垂詢:4008099707。特此說(shuō)明。