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文档介绍

文档介绍:航天概论
第三章 推进系统
航天概论课件第三章
   推进系统的组成和分类
推进系统(动力装置)—— 产生推力推动飞行器前进的装置 。
组成:发动机、燃料或推进剂、输送系统(管道、阀门、泵或挤压装置等)、附件、仪表和安装支架等。
分类: · 活塞式推进系统
空气喷气发动机
· 喷气式推进系统 火箭发动机
组合式发动机
航天概论课件第三章
液体火箭发动机
常规 固体火箭发动机
固液混合火箭发动机
火箭发动机
电火箭发电机
非常规 核火箭发动机
太阳能火箭发动机
☆ 目前技术成熟并且广泛应用的只有常规火箭发动机,即化学能火箭发动机,它以推进剂燃烧产生的化学能作为动力,一般所说的火箭发动机都是指的这一类发动机。
航天概论课件第三章
☆ 火箭发动机是运载火箭、导弹和各种航天器的主要动力装置。
原因:
它完全依靠自身携带的推进剂工作,不需要空气中的氧气助燃,能够在高空和大气层外使用。
航天概论课件第三章
    火箭发动机的特点和基本参数 火箭发动机的特点
主要特点 :
(1)工作过程不需要大气中的氧,可以在离地面任何高度上工作。由于大气的压力随高度的增加而减少,发动机的推力也随飞行高度的增加而增加,到大气层外推力最大。
(2)推力依靠自身携带的推进剂在燃烧室燃烧喷射出高速燃气流产生的,推力大小不受飞行速度的影响。
航天概论课件第三章
(3)在高温、高压和高速飞行的恶劣条件下工作,要求特殊的材料和结构型式来保证其可靠工作。和其它类型的发动机相比,火箭发动机的体积最小,质量最轻。
(4)推进剂包括燃烧剂和氧化剂,比利用空气助燃的发动机只消耗燃料,推进剂的消耗量要大得多。因此,采用高能推进剂,减少推进剂消耗,降低结构重量,始终是火箭发动机研制中要求解决的问题。
航天概论课件第三章
    火箭发动机的基本性能参数
(1)  推力
——作用在发动机内外表面各种力的合力。
  · 作用力:
燃气压力pe
大气压力p0
喷气的反作用力
             · 合力:
航天概论课件第三章
· 公式表示:
推力由两部分组成:
① 由动量定理导出的 ,是推力的主要部分,称为动推力。大小取决于喷气的质量流率(单位时间推进剂的消耗量)和喷气速度。
② 由喷管出口处燃气压力和大气压力不同所产生的项,与喷管出口面积及外界大气的压力有关,称为静推力。
· 为了获得更高的喷气速度,要求采用高能的推进剂,并使推进剂的化学能尽可能多的转换为燃气的动能。
航天概论课件第三章
· 大气压力随高度增加逐渐降低,静推力随外界大气压力的减小而增大,火箭发动机的推力也随之逐渐增大。
· 定义 p0=pe 为发动机设计状态。设计状态下静推力等于零,总推力等于动推力,称之为特征推力或额定推力,用Fe表示,则

一般情况下,发动机的额定推力是不变的。
· 在接近真空的条件下工作时,p0=0,这时的推力称为真空推力,发动机的推力达到最大值。
航天概论课件第三章
(2)  冲量和总

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