固体火箭发动机零维内弹道点火模型与计算

陈 军

弹道学报 ›› 2024, Vol. 36 ›› Issue (03) : 19-24.

PDF(531 KB)
PDF(531 KB)
弹道学报 ›› 2024, Vol. 36 ›› Issue (03) : 19-24. DOI: 10.12115/j.issn.1004-499X(2024)03-003

固体火箭发动机零维内弹道点火模型与计算

  • 陈 军
作者信息 +

Modeling and Calculation of Zero-dimensional Internal-ballistics Ignition Process of Solid Rocket Engine

  • CHEN Jun
Author information +
文章历史 +

摘要

点火过程是内弹道的初始阶段,但由于点火过程的复杂性以及点火机理仍然不完善,点火过程始终不能与内弹道有机结合,使得目前工程上的内弹道计算只能忽略点火过程而直接选择点火压强作为计算初始点。以零维内弹道理论为基础,建立了点火过程3个阶段,即点火诱导期、火焰传播期和充气期的简化理论模型,可以与零维内弹道有机结合,从而完成了内弹道从环境压强(而不是点火压强)开始计算的完整过程。通过实例计算与验证,该模型能够很好展示在点火阶段燃烧室压强的建立过程,并可以计算得到点火延迟时间、火焰传播时间、点火药流量等点火参数,具有较高的预示精度,满足工程计算要求。研究表明,建立的点火过程理论模型与传统零维内弹道一样计算简便快捷,并具有较好精度的工程应用化特点。研究结果对于完善固体火箭发动机内弹道理论、提高固体火箭发动机内弹道预示精度,均具有重要的实际应用意义。由于采用了简化的点火过程理论模型,该结果不能直接用于点火性能的研究,只能用于零维内弹道性能的预估与计算。

关键词

内弹道 / 固体火箭发动机 / 固体推进剂 / 点火过程 / 点火延迟时间

Key words

internal ballistics / solid rocket engine / solid propellant / ignition process / ignition delay time

引用本文

导出引用
陈 军. 固体火箭发动机零维内弹道点火模型与计算. 弹道学报. 2024, 36(03): 19-24 https://doi.org/10.12115/j.issn.1004-499X(2024)03-003
CHEN Jun. Modeling and Calculation of Zero-dimensional Internal-ballistics Ignition Process of Solid Rocket Engine. Journal Of Ballistics. 2024, 36(03): 19-24 https://doi.org/10.12115/j.issn.1004-499X(2024)03-003
中图分类号: V435   

参考文献

[1] 杨青山,赵成文,刘波,等. 一种改进型远程火箭弹发动机点火装置[J]. 兵工自动化,2022,41(9):83-86.
YANG Qingshan,ZHAO Chengwen,LIU Bo,et al. An improved ignition device for long-range rocket engine[J]. Ordnance Industry Automation,2022,41(9):83-86.(in Chinese)
[2]夏定国,许桂阳,魏志军,等. 点火药量对双脉冲固体火箭发动机点火过程影响[J]. 航空动力学报,2022,37(2):433-441.
XIA Dingguo,XU Guiyang,WEI Zhijun,et al. Impact of ignition charge on ignition process of dual-pulse solid rocket motor[J]. Journal of Aerospace Power,2022,37(2):433-441.(in Chinese)
[3]王健儒,晁侃,陆贺建. 大型分段式固体火箭发动机点火瞬态过程研究[J]. 固体火箭技术,2017,40(2):141-145.
WANG Jianru,CHAO Kan,LU Hejian. Investigation of ignition transient in large segmented SRM[J]. Journal of Solid Rocket Technology,2017,40(2):141-145.(in Chinese)
[4]FAVINI B,ATTILI A,FERRETTI V,et al. Post-fifiring analysis of Z23 SRM ignition transient:AIAA 2009-5511[R]. 2009.
[5]WANG J C T,LANDSBAUM E M,COZART A B,et al. Recent progress in SRM ignition transient modeling:AIAA 2003-5115[R]. 2003.
[6]SALITA M. Modern SRM ignition transient modeling(Part 1):introduction and physical models:AIAA 2001-3443[R]. 2001.
[7]刘赘,王浩,陶如意,等. 点火过程对小型固体火箭发动机内弹道影响[J]. 含能材料,2013,21(1):75-79.
LIU Yun,WANG Hao,TAO Ruyi,et al. Efects of ignition process on the internal ballistics of small-size solid rocket motor[J]. Chinese Journal of Energetic Materials,2013,21(1):75-79.(in Chinese)
[8]张旭东,王宏伟,邢耀国,等. 某固体火箭发动机点火启动过程的仿真研究[J]. 海军航空工程学院学报,2006,21(3):319-321.
ZHANG Xudong,WANG Hongwei,XING Yaoguo,et al. Simulation and analysis of the solid rocket motor's igniting process[J]. Journal of Naval Aeronautical Engineering Institute,2006,21(3):319-321.(in Chinese)
[9]武晓松,陈军,王栋. 固体火箭发动机原理[M]. 北京:兵器工业出版社,2015.
WU Xiaosong,CHEN Jun,WANG Dong. Principles of solid rocket motors[M]. Beijing:Ordnance Industry Press,2015.(in Chinese)
[10]武晓松,陈军,王栋. 固体火箭发动机气体动力学[M]. 北京:北京航空航天大学出版社,2016.
WU Xiaosong,CHEN Jun,WANG Dong. Gas dynamics of solid rocket motors[M]. Beijing:Beijing University of Aeronautics and Astronautics Press,2016.(in Chinese)
[11]陈军,王栋,封锋. 火箭发动机燃烧基础[M]. 北京:北京航空航天大学出版社,2015.
CHEN Jun,WANG Dong,FENG Feng. Principles of solid rocket motors combustion[M]. Beijing:Beijing University of Aeronautics and Astronautics Press,2015.(in Chinese)
[12]陈军. 固体火箭发动机零维两相内弹道研究[J]. 弹道学报,2013,2(25):39-43.
CHEN Jun. Research on zero-dimensional two-phase internal ballistics of SRM[J]. Journal of Ballistics,2013,25(2):39-43.(in Chinese)
PDF(531 KB)

27

Accesses

0

Citation

Detail

段落导航
相关文章

/