文档介绍：南京理工大学
硕士学位论文
使用新型推进剂的一种固体发动机设计方法研究
姓名:廖新华
申请学位级别:硕士
专业:化学工程
指导教师:叶迎华;刘其坤
20060601
摘要论文研究了一种新型改性双基固体推进剂的性能特点,并与传统的双基推进剂进行了比较。该种改性双基推进剂是在双基元趸宋睾拖趸视的基础上添加了部份促能成分绾谒鹘裾ㄒ┖吐练等,使其既具有传统双基推进剂力学性能好、工艺性好、机械感度低、自燃温度高等特点,同时又大大提高了能量比冲。因此,应用前景十分广泛。由于改性双基推进剂内添加了黑索今、铝粉等含能物质,具有比冲高、燃温高、固体颗粒含量多等特点。因此,在小型固体发动机的实际运用过程中,与使用一般双基推进荆的发动机相比,会遇到许多新的问题,需要采取新的解决办法,如药型设计、绝热防护及喷管和挡药板耐烧蚀等。本论文结合型号上正待研究的一种小型固体发动机的总体技术要求,展开设计分析及试验验证。通过药型对比分析、验证,燃烧室、喷管及内装挡药板的绝热防护设计、改进,特形喷管的设计等工作,将理论分析与试验验证结合起来,最终探索出了一些使用改性双基推进剂的小型固体发动机的新的设计思路与方法。运用这种新的设计方法研制出的产品,经过一系列相关试验的验证,其性能指标能够满足总体设计要求,证明该方法行之有效。关键词:改型双基推进剂固体发动机设计方法研究
骳曲【,琣琒,,,瑃,,,
研究生虢津圳年,月,日珈年石月旧声学位论文使用授权声明明本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果,尽我所知,在本公布过的研究成果,也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使上网公布本学位论文的全部或部分内容,可以向有关部门或机构送交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的全部或部分内容。对于保密论文,按保密的有关规定和程序处理。学位论文中,除了加以标注和致谢的部分外,不包含其他人已经发表或用过的材料。与我一同工作的同事对本学位论文做出的贡献均已在论文中作了明确的说明。研究生签名:南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档,可以借阅或
髀低、密度小,因此发动机外形偏大,重量比冲较低,已无法满足现代武器装备的需求。引言火工品作为导弹、火箭上不可缺少的一环,所起的作用至关重要。火工品能否可靠工作,往往决定着全弹飞行的成败。随着航空航天、导弹武器技术的不断发展,对弹上使用的火工品要求也越来越高。不仅要求火工品具有较强的抗电磁环境、热环境、力学环境能力,较高的工作可靠性,较长的贮存使用寿命,还要求体积小、重量轻,使用安装方便。小型固体发动机,作为一种能够持续较长时间提供动力源的火工品,已广泛运用于导弹、火箭的级间、头体分离反推,头罩分离,调姿慢旋,突防系统的诱饵释放,发射筒盖侧推,姿态控制及航空救生、无人机发射等领域。为提高导弹的有效射程或增加有效载荷,如何在不降低其固有性能的基础上最大限度地减ⅲ疛凸烫宸⒍陌沧翱占浜椭亓浚苍嚼丛绞艿阶芴宀棵诺闹厥印R酝的小型固体发动机所使用的推进剂大都是双基推进剂,由于传统双基推进剂能量比冲改性双基推进剂在充分继承了传统双基推进剂力学性能好,冲击、摩擦及热感度低,抗老化性能好,加工工艺好等优点的基础上,大幅度地提高了能量比冲,甚至达到了~般复合推进剂的能量水平。它的出现,弥补了以往固体发动机能量低的缺陷,进一步拓广了小型固体发动机的应用范围。由于改性双基推进剂与传统双基推进剂不论是在能量特性还是机械性能方面都存在一定的差异,使用传统双基推进剂作为装药的固体发动机设计方法已不能完全适应以改性双基推进剂作为装药的发动机设计,因此,有必要对改性双基推进剂和传统双基推进剂存在的差异,装药形式的设计,燃烧室、喷管及发动机内装挡药扳的绝热防护及烧蚀情况等进行分析,并对可能出现问题的环节加以研究、改进,以适应新型推进剂的使用要求。改性双基推进剂的特点双基推进剂是一种以硝化纤维素和硝化甘油为基本组元的均质推进剂,其中硝化纤维素作为推进剂的基体,由硝化甘油作为溶剂将其溶解塑化,形成均匀的胶体结构。⋯事实上,硝化纤维素和硝化甘油聚集了化学反应所必需的碳、氢、氧,因此,相对于复合推进剂而言,双基推进剂被认为是均质推进剂。由于其具有机械性好、燃速温度系数低、抗老化性能好、加工工艺性好等复合推进剂无法取代的特点,因此,长期以来,在小型固体发动机的领域一直占有一席之地。但是,能量比冲较低的致命弱点,也严重制约了它的进一步发展。改性双基推进剂是在~般双基推进剂双基元的基础上,增加了部分添加南京理大学硕十学位论文使用新型推进剂的一种固体发动机设计方法研究
小型固体发动机设计方法的研究此外,还要确定推进剂装药明显地受不同的环境条件的巨大影响:て谥妫涸谝G蟮淖畲笾媸倜冢匦敫鱿喙氐奈露妊泛椭嫣跫发动机承受的轴向加速度和由于旋转