3.2 零维内弹道方程的计算 18

3.2.1 压强—时间曲线微分方程分析 18

3.2.3 零维内弹道后效段的计算 19

3.2.4 零维内弹道计算的流程图 19

3.3 本章小结 23

4 推力可调发动机的内弹道特性计算与分析步骤 24

4.1 单喷管与多喷管的结构形式 24

4.1.1 单一喷管变喉径 24

4.1.2 多喷管开关可调 25

4.2 两种喷管方案的内弹道参数计算模块 26

5 实际发动机设计方案算例 29

5.1 星孔装药参数计算结果与分析 29

5.1.1 星孔装药燃烧面积变化规律 29

5.1.2 星孔装药通气面积的变化规律 22

5.2 单喷管与多喷管的结构方案发动机的内弹道特性 31

5.2.1 单一喷管变喉径方案 31

5.2.2 “多喷管开关可调”方案发动机的内弹道计算分析 34

结  论 37

鸣  谢 38

参考文献 39

1 绪论

与液体火箭发动机相比，固体火箭发动机具有结构简单、体积小、工作可靠、操作简便、使用安全、能长期储存等优点，是各类小型、近程的军用火箭和战术导弹通常采用的动力装置 [1]。

随着军事斗争的日趋激烈，各国都需要机动性更强的火箭导弹武器，从而提高其打击效率和生存性。所以关于火箭发动机的推力实时调节的方案成为新的热点。作为固体火箭发动机设计的关键，如何快速准确的设计合适的装药并完成内弹道计算对变推力矢量发动机的设计至关重要。这也是本文想要完成的任务。

1.1 发动机装药设计

1.1.1 装药设计概述

对于一款火箭发动机而言，装药的几何形状和尺寸决定了发动机生成燃气的效率及变化规律，从而决定了发动机的推力、压力等参数随时间的变化情况。所以，火箭发动机的装药设计在很大程度上决定了发动机内弹道性能的优劣[1]。

不同的飞行器对外弹道的性能要求通常是不同的，因此就需要不同的装药方案。在固体推进剂配方和药型选定的情况下，可以改变药柱的几何尺寸，从而改变燃面的变化规律，进而满足推力所需要的变化规律。

1.1.2 常用推进剂和药型的比较

进行装药设计时，首先要做的就是根据发动机的总冲、推力特征等设计要求选取合适的推进剂配方和药型。下面对固体火箭发动机设计中常用的推进剂配方和药型的基本特征参数进行了比较。

（1）常用推进剂的性能比较

表1.1 常见推进剂的性能参数

推进剂名称 理论比冲/( s) 火焰温度/( K) 密度/(103kg/m3) 加工方法

DB 220～230 2300 1.60 压伸

DB/AP/AL