点火装置的作用是将药柱点燃，可以提供一定的初始压力和热量，一般是由发火系统、 点火部分以及连接部分组成。 

（2）燃烧室 

燃烧室的作用是储存固体推进剂，同时也是其进行化学反应的场所。因此在选择或者设 计的时候，除了需要考虑燃烧室的尺寸，还需要拥有足够的强度。它是由燃烧室壳体和绝热层组成，壳体采用的材料有金属材料和复合材料，一般来说大部分都采用高强度的金属材料。

（3）燃烧室装药 燃烧室装药是发动机的能源部分，主要由燃烧剂和氧化剂组成，主要分为双基推进剂、

改性双基推进剂和复合推进剂。根据设计所需的推力变化，装药需要具有一定的尺寸和形状， 从而获得变化规律的燃面。 

（4）喷管 

喷管的作用是改变喷管喉部的面积来控制燃气的流量，使燃烧室内保持所需的压强，从 而获得预期的平稳推力。在发动机的工作过程中，燃烧产生的高温高压气体会对其造成烧蚀， 因此在进行热防护设计时一般会在喉部使用耐烧蚀的材料进行保护。 

1.2.2 固体火箭发动机的特点

固体火箭发动机在过去的半个世纪里发展迅速，由于它具备优良的特点： 

（1） 结构简单 

（2） 使用方便、便于存储 

（3） 可靠性高 

（4） 质量比、体积比冲高 

1.3 本设计的技术要求与主要内容

1.3.1 本设计的技术要求

本设计要求满足的技术要求： 总冲量：≧1200 kN·s 工作时间：≧20s 发动机直径：300mm 发动机长度：≤5000mm 推进剂线燃烧速率：≤5mm/s 

1.3.2 本设计的主要内容

本课题的设计任务： 

（1）300mm 口径大装填密度固体火箭发动机总体方案设计：发动机主要结构形式的选 择、主要材料选择、参数计算； 

（2）完成发动机装药设计：选择装药材料及药型、确定药柱的几何尺寸； 

（3）发动机内弹道计算及编程； 

（4）发动机燃烧室的设计；   

（5）发动机喷管的设计；   

（6）点火装置设计；   

（7）火箭发动机工程图绘制。

2 总体设计 

发动机的总体设计是根据课题任务书中的技术指标，对其进行一个总体方案的构建，同 时将需要达到的参数分配到各个组件，协调各个组件的设计。设计的主要任务包括选择发动 机的主要结构形式、结构材料以及总体和各个部件的参数计算。 

2.1 发动机主要结构形式的选择

设计发动机的结构形式要考虑到总体与部件之间的协调，从而使火箭获得较优的结构和 性能。 

2.1.1 壳体结构形式

发动机的壳体主要包括封头型面、直段、连接裙和前、后接头连接形式。对于金属壳体 的封头型面有球型和椭球型的形式，而对于复合材料壳体则具有平面、椭球、等张力等多种 形式。直段的结构形式有圆锥型和圆柱型两种，一般采用圆柱型。连接裙部分有内翻边、外 翻边等多种形式。在前、后接头连接部分，对于无定位要求的小尺寸链接通常使用螺纹连接 形式；对于大尺寸连接会选择法兰连接形式；对于装填式药柱的小直径壳体一般采用卡环连 接形式。 

2.1.2