文档介绍：来源:乐乐小胖(中华网图片没有说明功能有,很不方便,害的我一个个图片上做了说明)嘿嘿。这是未来走向强国的脊梁。走向太空,控制太空,就掌握了自己的未来。固体火箭发动机属于化学火箭发动机,用固态物质(能源和工质)作为推进剂。固体推进剂点燃后在燃烧室中燃烧,产生高温高压的燃气,即把化学能转化为热能;燃气经喷管膨胀加速,热能转化为动能,以极高的速度从喷管排出从而产生推力推动导弹向前飞行。固体火箭发动机主要由壳体、固体推进剂、喷管组件、点火装置等四部分组成,其中固体推进剂配方及成型工艺、喷管设计及采用材料与制造工艺、壳体材料及制造工艺是最为关键的环节,直接影响固体发动机的性能。固体推进剂配方各种组分的混合物可以用压伸成型工艺预制成药柱再装填到壳体内,也可以直接在壳体内进行贴壁浇铸。壳体直接用作燃烧室。喷管用于超音速排出燃气,产生推力;喷管组件还要有推力矢量控制(TVC)系统来控制导弹的飞行姿势。点火装置在点火指令控制下解除安全保险并点燃发***产生高温高压火焰用于点燃壳体内的推进剂。固体发动机的水平与复合材料工业和高分子化学材料工业的科技水平密不可分,可以说是一个国家科技水平的缩影。中、远程以上的固体弹道导弹通常由两级以上火箭发动机和前端系统(包括仪器舱、弹头、整流罩等)构成。为了给弹头提供较为精确的关机点速度,有些末级固体发动机(如美国的民兵3导弹的第三级和我国巨浪-1的第二级)的前封头装有推力终止装置,接到关机指令,推力终止孔打开进行反向喷射,燃烧室迅速泄压,火焰熄灭,推力也就终止了,同时反向喷射提供了末级分离的推力;先进的弹道导弹(如美国的三叉戟C4/D5,法国的M4/M45/M51)则采用优化控制飞行弹道和姿势(即所谓能量管理)使推进剂耗尽关机的方法。分导式多弹头(MIRV)导弹除多个主级发动机外还有一个末助推级(PBV,又称弹头母舱,由姿控系统、仪器舱及弹头支承/释放平台构成,一些先进单弹头导弹也有PBV),姿控发动机精确调整速度和姿势并逐个投放多弹头和诱饵对多个目标实施打击。民兵3和“和平卫士”MX使用的是液体燃料PBV,可以多次重启;三叉戟C4/D5使用固体燃料燃气发生器PBV;“白杨”(SS-25)、“白杨-M”(SS-27)、“侏儒”等单弹头导弹也使用了PBV。对固体战略导弹弹道进行仿真计算,结果表明:一、二、三级发动机的结构重量每减轻1千克,、3、16千米左右,所以对壳体特别是末级发动机壳体进行结构减重是战略导弹总体设计师孜孜以求的目标,而达到目标最重要的技术途径之一就是采用先进的材料。固体发动机壳体不仅要承受飞行过程的气动压力和气动加热,作为燃烧室还要承受高温高压燃气的作用,同时作为导弹的主要结构件必须承受各种机械应力作用,因此必须使用高强度/刚度、韧性好、耐高温、密度小的轻质材料。固体发动机壳体使用的材料经过了从高强度金属(超高强度钢、钛合金等)到先进复合材料的演变。从50年代末美国北极星A2潜射导弹第二级发动机壳体使用第一代复合材料玻璃钢开始,固体发动机壳体使用的复合材料经过如下演变过程:玻璃纤维(即玻璃钢)/环氧树脂→芳纶(包括凯芙拉)纤维/环氧树脂→碳纤维(石墨)/环氧树脂。玻璃纤维/环氧壳体比钢壳体减轻20~50%,而凯芙拉/环氧壳体又比玻璃钢壳体减重35%,高强度中等模量的IM7碳纤维/环氧壳体比凯芙拉/环氧壳体减轻25~30%,而且还不断有新的更高性能的碳纤维增强材料和树脂基体材料出现。固体发动机壳体设计有一个称为容器特性系数(或壳体效率)的重要性能参数,容器特性系数=PV/W,单位为km,P是爆破压强,V是壳体容积,W是壳体重量;超高强度钢的壳体效率为5~8km,~11km,芳纶/环氧为15-33km,碳纤维/环氧高达38~43km。衡量固体发动机的性能还使用“质量比”的概念,即推进剂总重量与发动机总重量之比。复合材料成型工艺有多种,如铺层层叠成型工艺、喷涂成型工艺、缠绕成型工艺、拉挤成型工艺等。制造固体发动机复合材料壳体通常使用缠绕成型工艺,由微机控制的自动缠绕机将浸过树脂胶液的连续纤维粗纱或布带按照一定规律缠绕到与壳体内腔尺寸相同的芯模上,然后加热固化、脱模,即可制成壳体。如果由于基体材料(树脂)的耐热性不高,壳体外层还必须增加热防护涂层以抵御气动加热。美国的“民兵3”导弹一级发动机壳体使用超高强度钢,,二级为钛合金,三级为玻璃钢;“和平卫士”MX的所有三级发动机均使用K-49凯夫拉纤维/环氧树脂,;侏儒的所有三级发动机均使用IM7碳纤维/环氧,;三叉戟C4所有三级发动机均使用K-49凯夫拉纤维/环氧;三叉戟D5一、二级使用IM7碳纤维/环氧,第三级K-49凯夫拉纤维/环氧,。俄