固体火箭发动机结构课件.ppt

1、2022-4-28固体火箭发动机简图（浇注）固体火箭发动机简图（浇注）1顶盖；顶盖；2点火装置；点火装置；3燃烧室壳体；燃烧室壳体；4药柱；药柱；5底盖；底盖；6喷管；喷管；7石墨衬套；石墨衬套；8堵盖。堵盖。 2022-4-28平时贮存推进剂、平时贮存推进剂、 点火装置等；点火装置等；工作时密封高温高压气体。工作时密封高温高压气体。燃烧室的用途：燃烧室的用途： 在刚度和强度足够时，应尽量减轻质量；在刚度和强度足够时，应尽量减轻质量； 燃烧室与战斗部及喷管的连接要可靠，同轴性好；燃烧室与战斗部及喷管的连接要可靠，同轴性好； 连接部位密封性要好。连接部位密封性要好。基本要求：基本要求：5.1 燃

2、烧室设计燃烧室设计1231连接底；连接底；2壳体；壳体；3后封头后封头比强度高比强度高2022-4-28焊接结构焊接结构2）纤维缠绕结构：比强度高，加工复杂、成本高）纤维缠绕结构：比强度高，加工复杂、成本高 用高强度纤维在芯模上缠绕而成用高强度纤维在芯模上缠绕而成 不能加工螺纹，用金属环作为连接件不能加工螺纹，用金属环作为连接件1231连接底；连接底；2壳体；壳体；3后封头后封头1金属连接环；金属连接环；2垫块；垫块；3金属端环；金属端环；4，8高硅氧模压封头高硅氧模压封头5玻璃纤维布；玻璃纤维布；6隔热层；隔热层；7玻璃纤维；玻璃纤维；9金属环；金属环；10模压件模压件2022-4-283）

3、卡环连接：同轴性好，装配方便）卡环连接：同轴性好，装配方便 ，承压性能差，装配工艺性差。，承压性能差，装配工艺性差。 中小口径发动机用的较少。中小口径发动机用的较少。4）不可拆卸连接：焊接）不可拆卸连接：焊接 工艺简单，密封性好，质量轻，工艺要求高。工艺简单，密封性好，质量轻，工艺要求高。 铆接铆接 过盈连接过盈连接卡环连接结构图卡环连接结构图2022-4-28（2）燃烧室壳体材料选择）燃烧室壳体材料选择 u基本要求：基本要求：比强度高；比强度高；韧性好：不发生脆性破坏，冲击韧性和断裂韧性；韧性好：不发生脆性破坏，冲击韧性和断裂韧性； 加工工艺性好：延伸率、焊接性、热处理性能等；加工工艺性好：

4、延伸率、焊接性、热处理性能等；来源广，价格好。来源广，价格好。2022-4-28u种类及特性种类及特性1）金属：（）金属：（a）优质碳素钢）优质碳素钢 （b）合金结构钢）合金结构钢 （c）高强度铝合金）高强度铝合金2022-4-28u种类及特性种类及特性2）复合材料：各种异性材料）复合材料：各种异性材料 基本材料：玻璃纤维基本材料：玻璃纤维 碳纤维、硼纤维碳纤维、硼纤维 粘接材料：环氧树脂粘接材料：环氧树脂2022-4-28（3）燃烧室壳体壁厚计算）燃烧室壳体壁厚计算 按强度要求确定燃烧室壁的厚度按强度要求确定燃烧室壁的厚度 根据燃烧室壁厚作强度校核根据燃烧室壁厚作强度校核u主要任务主要任务燃

5、气压力燃气压力旋转时离心惯性力旋转时离心惯性力 运输时振动冲击力运输时振动冲击力 弹道上运动的惯性力弹道上运动的惯性力u燃烧室载荷分析燃烧室载荷分析2022-4-28u尾翼式火箭弹燃烧室壳体壁厚计算尾翼式火箭弹燃烧室壳体壁厚计算忽略外部大气压强忽略外部大气压强 忽略切向惯性力、摆动惯性力以及空气动力和力矩忽略切向惯性力、摆动惯性力以及空气动力和力矩 忽略燃烧室壳体两端轴向力的差异，认为两端拉力相等忽略燃烧室壳体两端轴向力的差异，认为两端拉力相等 壳体为内壁受均布压力的密封容器壳体为内壁受均布压力的密封容器计算假设：计算假设：2022-4-28u尾翼式火箭弹燃烧室壳体壁厚计算尾翼式火箭弹燃烧室壳

6、体壁厚计算（a）按厚壁圆筒）按厚壁圆筒应力分布：应力分布：222221rrrrpreiemit222221rrrrpreiemir222iemizrrpr燃烧室壳体内半径燃烧室壳体内半径;燃烧室壳体径向距离燃烧室壳体径向距离;燃烧室壳体外半径燃烧室壳体外半径;燃烧室计算压强燃烧室计算压强, 其值其值irrermpCmpmpKp50=1.11.2 跳动系数跳动系数 pKnbppCeqkCmApp11bk00214050A601301rertrxrit燃烧室壳体应力分布图燃烧室壳体应力分布图 2022-4-28由上式可知：在由上式可知：在r=ri处，处， 、 最大，最大， 为常量为常量rtzmie

7、ietprrrr2222mrpmieizprrr222rzt用第四强度理论：用第四强度理论：222421trrzzt32224ieemrrrp 13minmiieprrr meieprrr31min或或可见：可见：2022-4-28若若 则则minereierrr2/ )( 由由 23minemierprr22243ieemrrrp得得rertrxrit燃烧室壳体应力分布图燃烧室壳体应力分布图 2022-4-28（b）按薄壁筒）按薄壁筒mavtprminmrpmavzprmin2 ztzt22421rzt忽略忽略r memmemprpprp3 . 222/3/2min mimmimprpprp

8、3 . 222/3/2min ssn/sn=11.15 ，安全系数，安全系数=0.91，焊缝修正系数，焊缝修正系数 2022-4-28u燃烧室图纸尺寸燃烧室图纸尺寸min2/ )(cieDD图图可能不满足强度要求可能不满足强度要求cDDiec21min强度计算的最小壁厚；强度计算的最小壁厚；外径的下偏差值；外径的下偏差值；内径的上偏差值；内径的上偏差值；内外圆心最大偏心距，内外圆心最大偏心距， 通常取通常取eDiDcmin用焊接：用焊接：mncmin板材厚度的负公差值板材厚度的负公差值;热处理中所损失的总厚度。热处理中所损失的总厚度。mn注意：退刀槽注意：退刀槽 产生应力集中产生应力集中reD

9、e/2c1 crireriDi/2crec2riDe/2c3Di/22/ec燃烧室的壁厚与公差燃烧室的壁厚与公差2022-4-28（4）燃烧室壳体强度校核）燃烧室壳体强度校核 下限为安全性界限下限为安全性界限上限为强度储备界限上限为强度储备界限安全系数：安全系数：按薄壁筒：按薄壁筒：室内最大实际压力壳体破坏压力最大实际载荷破坏载荷mbPP由经验选取由经验选取avcnbbrp0132min0c壳体初始壁厚壳体初始壁厚n：材料的应变强化指数：材料的应变强化指数，由下式计算：，由下式计算：nbnE002. 02 . 00 . 25 . 1E：弹性模量：弹性模量由实验得出的安全系数一般为：由实验得出的

10、安全系数一般为：2022-4-28（5）连接强度计算）连接强度计算 将螺纹展开，按悬臂梁考虑，将螺纹展开，按悬臂梁考虑，F均分布几圈上均分布几圈上受力：剪切、弯矩受力：剪切、弯矩螺纹受力：螺纹受力：可用螺纹中径：可用螺纹中径mpdF4222d表表5-4 螺纹螺距选择范围螺纹螺距选择范围弹径（弹径（mm）12 曲面母线确定方法：曲面母线确定方法：1.特征线法：精确计算法特征线法：精确计算法当当dt、de、Le已知时，由计算气体动力学的特征线或多重网格法，已知时，由计算气体动力学的特征线或多重网格法，可得到扩张段内的气体流线，用最外边的一条流线作为母线。可得到扩张段内的气体流线，用最外边的一条流线

11、作为母线。优点：效率高、气动偏心小优点：效率高、气动偏心小缺点：计算过程复杂，工作量大，型面加工困难（可用数控机床）缺点：计算过程复杂，工作量大，型面加工困难（可用数控机床）0ee2022-4-282.双圆弧法：双圆弧法：扩张段母线由两个圆弧组成扩张段母线由两个圆弧组成设计参数：小圆弧半径设计参数：小圆弧半径R 出口扩张半角出口扩张半角 大圆弧半径大圆弧半径R0 大圆弧圆心坐标大圆弧圆心坐标要求：要求： 小圆弧圆心在喉部断面上，两圆弧相切小圆弧圆心在喉部断面上，两圆弧相切设计方法：设计方法：1）给定）给定dt, , 小圆弧半径小圆弧半径2）由）由 ， 从图从图5-36上查扩张段相对长度上查扩张

12、段相对长度3）求）求4）求圆弧切点）求圆弧切点B上的气流最大倾角上的气流最大倾角5）求大圆弧圆心坐标）求大圆弧圆心坐标teedd /eetdR tdll/e2etdRR/00eeeellRcos)2/5 . 1 (sin121)2/5 . 1 (2201sinarcsin00RRlemetRldxxsin/0002/cos/000eetRdyy双圆弧喷管型面双圆弧喷管型面2022-4-286）求）求B点坐标点坐标7）给定大圆弧段的）给定大圆弧段的 ，求对应的，求对应的mtBBdxxsin/mtBBdyycos5 . 1/x)(LxxBy202020)()(Rxxyy00000)(yxxRxxR

13、y双圆弧优点：加工精度高，省时双圆弧优点：加工精度高，省时2022-4-283.抛物线法：抛物线法：扩张段为扩张段为圆弧圆弧+抛物线抛物线设计步骤：设计步骤：1）给定）给定dt, ， ，（或，（或 ） 2）由）由 （或（或 ）及）及 可查出可查出 及及3）取）取R1=1.5Rt 画喉部上游圆弧画喉部上游圆弧 R2=0.4Rt 画喉部下游圆弧画喉部下游圆弧 在下游圆弧上取在下游圆弧上取M点使点使OOOO2 2M=M= 过过M M点作切线点作切线MBMB4）作出口出口点）作出口出口点N，并作直线，并作直线EN与与x轴的夹角为轴的夹角为e 找出找出MB与与EN的交点的交点Q5）将）将MQ与与NQ分成

14、等份数，并作包路线，包路线的切线则为抛物线分成等份数，并作包路线，包路线的切线则为抛物线用图用图5-37的条件：的条件： R1=1.5Rt， R2=0.4Rt，k=1.23，k也可以为其他值，也可以为其他值， 亦可用数学方法确定。亦可用数学方法确定。eeeeeLeLeReL抛物线型面作图法抛物线型面作图法2022-4-28（3）减小气动偏心（推力偏心）的喷管型面设计）减小气动偏心（推力偏心）的喷管型面设计推力偏心是影响密集度的主要因素推力偏心是影响密集度的主要因素喷管气流流动与喷管参数有关：喷管气流流动与喷管参数有关：一般一般 不与纵轴重合。不与纵轴重合。PFFFPaeaeCMlFzFlFMz

15、FMaa理论与实验表明理论与实验表明Fe、Ma与与k及喷管内型面参数有关及喷管内型面参数有关trR/trXx/terR /2/ttdr eFaMk 、 与与 、 、 、 有关，可以找出使有关，可以找出使 的一组参数的一组参数0CM气动偏心力矩示意图气动偏心力矩示意图2022-4-28dxdFdxdrrFdxdMaaa11)()()(111111xIJAHrr)(sin)()(cos)()()(010110110101xxxJxxxJxJxI00 xx 0 xx 扩张段某截面半径扩张段某截面半径第一类贝赛尔函数第一类贝赛尔函数常数常数 的一个根的一个根临界音速临界音速1rJ1A10)(1nJ1a

16、841. 01根据根据A.G.Walters理论理论dxdrrMMMHramFarrte112211) 1()2()(12022-4-28设计任务：设计任务：内壁受热分析内壁受热分析 选择热防护材料选择热防护材料 确定防护层厚度确定防护层厚度（1）受热分析：受高温高速气流作用）受热分析：受高温高速气流作用高速对流传热系数：高速对流传热系数：8 . 18 . 02 . 00352. 0tpdmC：定压比热：定压比热小小 大，大， 大大 大，大， 大，受热严重大，受热严重pCm tdkte5.2.2 喷管热防护设计 2022-4-28（2）热防护材料选择）热防护材料选择目的：目的：保持内型面光整性

17、，尺寸不变保持内型面光整性，尺寸不变 减小热损失，保证强度、刚度减小热损失，保证强度、刚度两层：两层：上层为耐烧蚀层上层为耐烧蚀层 下层为绝热层下层为绝热层1.喉衬材料：耐热、耐冲刷性能好喉衬材料：耐热、耐冲刷性能好高熔点金属高熔点金属 ：钼和钨：钼和钨 制造：挤压锻造，粉末冶金。制造：挤压锻造，粉末冶金。 压延性差，易破碎压延性差，易破碎 发汗材料：钨渗铜和钨渗银发汗材料：钨渗铜和钨渗银 石墨材料：多晶石墨、热解石墨石墨材料：多晶石墨、热解石墨 碳碳复合材料：以碳纤维或石墨纤维做增强材料，沉积碳或石墨作基体碳碳复合材料：以碳纤维或石墨纤维做增强材料，沉积碳或石墨作基体 。 特点：耐烧蚀、绝热

18、性好，质量轻，强度高特点：耐烧蚀、绝热性好，质量轻，强度高 增强塑料：消融材料增强塑料：消融材料热解石墨喉衬热解石墨喉衬2022-4-282.耐烧蚀层材料：防护收敛段和扩张段耐烧蚀层材料：防护收敛段和扩张段增强塑料：石墨布酚醛、碳布酚醛、高硅氧布酚醛和石棉毡酚醛等。增强塑料：石墨布酚醛、碳布酚醛、高硅氧布酚醛和石棉毡酚醛等。不同部位可采用不同材料不同部位可采用不同材料他们导热系数低，可兼作绝热层他们导热系数低，可兼作绝热层 3.绝热材料：隔绝热量绝热材料：隔绝热量可以采用上述增强塑料可以采用上述增强塑料 ，也可用石棉、二氧化硅充填的丁腈橡胶，也可用石棉、二氧化硅充填的丁腈橡胶 2022-4-2

19、8（3）喷管热防护层厚度计算）喷管热防护层厚度计算由于沿喷管长度，燃气的压强、温度和流速各处不同，由于沿喷管长度，燃气的压强、温度和流速各处不同，热防护层厚度也应不同。热防护层厚度也应不同。厚度：厚度：烧蚀厚度：烧蚀厚度：碳化层厚度：碳化层厚度：石墨布酚醛：石墨布酚醛：A=0.9144 B=7.55X105 m =0.68高硅氧酚醛：高硅氧酚醛：A=0.7874 B=1.027X106 m =0.68安全裕量厚度：安全裕量厚度：dcbkbbtr防护材料的烧蚀速率防护材料的烧蚀速率由实验测得或参考书上表由实验测得或参考书上表brqBmceAt/q 气流密度（气流密度（W/m2）A、B、M常数，材

20、料不同，它们也不同常数，材料不同，它们也不同)5 . 02 . 0(d2022-4-28固定、支撑、挡药和缓冲，主要用于自固定、支撑、挡药和缓冲，主要用于自由装填药柱由装填药柱用途：用途：前支撑件前支撑件后支撑件，挡药板后支撑件，挡药板5.3 装药支撑装置设计装药支撑装置设计A-O-BBAAAA2022-4-28有足够的强度和刚度：能承受惯性力和离心力有足够的强度和刚度：能承受惯性力和离心力 通气面积尽量大通气面积尽量大结构轴对称分布，减小气动和质量偏心结构轴对称分布，减小气动和质量偏心有足够的支持面，以防发射时药柱被撞碎有足够的支持面，以防发射时药柱被撞碎挡药可靠，最大孔隙尺寸小于药柱燃烧过

21、程中挡药可靠，最大孔隙尺寸小于药柱燃烧过程中的最小尺寸的最小尺寸耐烧蚀和冲刷耐烧蚀和冲刷工艺性好工艺性好tdAA)53(5.3.1 支撑装置设计要求 2022-4-28结构形状和尺寸取决于：结构形状和尺寸取决于：1.前支撑前支撑 作用：使药柱在轴向、径向定位，允许药柱热胀冷缩。作用：使药柱在轴向、径向定位，允许药柱热胀冷缩。 特点：不承受惯性力，气流速度小，烧蚀轻特点：不承受惯性力，气流速度小，烧蚀轻 结构：结构：刚性结构：由薄钢板冲压而成刚性结构：由薄钢板冲压而成 弹性结构：可沿轴向产生弹性变形弹性结构：可沿轴向产生弹性变形 材料：弹簧、毛毡、橡皮等。材料：弹簧、毛毡、橡皮等。5.3.2 支

22、撑装置结构形式 药柱形状及根数、燃烧时间、燃烧室尺寸、通气参量、挡药板材药柱形状及根数、燃烧时间、燃烧室尺寸、通气参量、挡药板材A-O-BBADDD刚性前支撑件刚性前支撑件弹性前支撑件弹性前支撑件2022-4-282.挡药板挡药板 作用：轴向、径向固药，轴向挡药作用：轴向、径向固药，轴向挡药 特点：受药柱的惯性力作用，受燃气冲刷，一般为刚性特点：受药柱的惯性力作用，受燃气冲刷，一般为刚性 单根装药挡药板：结构简单单根装药挡药板：结构简单 多根装药挡药板多根装药挡药板 涡轮式火箭弹挡药板：结构复杂，能承受离心惯性力，精密铸造涡轮式火箭弹挡药板：结构复杂，能承受离心惯性力，精密铸造 3.固药板固药

23、板 用于反坦克火箭，药柱根数多，直径小用于反坦克火箭，药柱根数多，直径小 在中间底上有小圆筒凸起，药柱用胶与之相粘法。在中间底上有小圆筒凸起，药柱用胶与之相粘法。AAACAAA单根装药的挡药板单根装药的挡药板多根装药的挡药板多根装药的挡药板A AA A涡轮式火箭弹挡药板涡轮式火箭弹挡药板2022-4-28装药量大、工作时间长的发动机选耐热合金、玻璃钢等装药量大、工作时间长的发动机选耐热合金、玻璃钢等 装药量小、工作时间长的发动机选中低碳钢装药量小、工作时间长的发动机选中低碳钢 涡轮弹选铸钢或稀土球墨铸铁涡轮弹选铸钢或稀土球墨铸铁5.3.3 支撑装置材料选择 2022-4-28作用：作用：产生足

24、够的气体和热量使固体推进剂药柱点燃产生足够的气体和热量使固体推进剂药柱点燃构成：构成：发火管、点火药、壳体发火管、点火药、壳体要求：要求：点火可靠点火可靠 延期时间短，压力峰小延期时间短，压力峰小 安全性好，受雷电静电感应小，安全发火电流大安全性好，受雷电静电感应小，安全发火电流大 维护方便维护方便 体积小、质量轻体积小、质量轻5.4 点火装置设计点火装置设计123456782022-4-28主要类型：主要类型：点火器点火器 点火发动机点火发动机选择依据：选择依据：发动机类型、大小，装药形状发动机类型、大小，装药形状 中小型：点火药中小型：点火药 大型：大型： 点火发动机点火发动机5.4.1类

25、型选择 1.点火器：用于中小型火箭发动机点火器：用于中小型火箭发动机整体式点火器：发火管与点火药一同封装在药盒中整体式点火器：发火管与点火药一同封装在药盒中分装式点火器：发火管与点火药分装分装式点火器：发火管与点火药分装组合式点火器：结构复杂，安全性好，中小型铸装发动机组合式点火器：结构复杂，安全性好，中小型铸装发动机12345678整体式点火器整体式点火器分装式点火器分装式点火器2022-4-282.点火发动机：用于大型火箭发动机，长药柱点火发动机：用于大型火箭发动机，长药柱 特点：产生量大，工作时间长，火焰长度大，特点：产生量大，工作时间长，火焰长度大， 能使整个药柱在短时间内全部点燃。能

26、使整个药柱在短时间内全部点燃。 组成：组成：点火器点火器 药柱药柱 喷嘴喷嘴 外壳外壳1）前端喷射式点火发动机：装在中间底上，出口气流为亚音速）前端喷射式点火发动机：装在中间底上，出口气流为亚音速2）后端喷射式点火发动机：装在喷管扩张段内，工作时被喷出或留在发射架上）后端喷射式点火发动机：装在喷管扩张段内，工作时被喷出或留在发射架上(a)(b)(c)2022-4-28作用：作用：在外来能量作用下，产生点燃点火药的气体在外来能量作用下，产生点燃点火药的气体1）机械发火管：用机械能激发的发火管，撞击的底火、针刺的火帽）机械发火管：用机械能激发的发火管，撞击的底火、针刺的火帽2）隔膜发火管：用通过隔

27、膜的冲击波能量来激发）隔膜发火管：用通过隔膜的冲击波能量来激发 特点：时间误差小，密封性好特点：时间误差小，密封性好3）电发火管：利用电能激发的发火管）电发火管：利用电能激发的发火管 （a）火花电发火管：要求高电压（）火花电发火管：要求高电压（1000015000V）。）。 （b）有缝发火管：）有缝发火管： 导线两端之间填有导电性、易发火药剂。导线两端之间填有导电性、易发火药剂。 （c）电桥电发火管：导线两端焊有铂铱合金丝或铜镍合金丝作电）电桥电发火管：导线两端焊有铂铱合金丝或铜镍合金丝作电 桥桥 ，外包热敏火药。，外包热敏火药。 又分：又分： 低、中、高电阻发火管。低、中、高电阻发火管。5.

28、4.2发火管的分类及构造123456隔膜发火管隔膜发火管电发火管电发火管2022-4-28（1）点火药类型选择）点火药类型选择热敏度高，亦即它的点燃温度低热敏度高，亦即它的点燃温度低临界点火压强低临界点火压强低 能量特性高，即燃烧温度高能量特性高，即燃烧温度高燃烧产物应有一定量的固体微粒燃烧产物应有一定量的固体微粒有较高的燃烧速度有较高的燃烧速度 性能稳定性能稳定1.黑火药黑火药 成分：硝酸钾、木碳和硫磺，其比例是成分：硝酸钾、木碳和硫磺，其比例是75：15：10 优点：热敏度高，容易点燃；比容高，感度低，价格低优点：热敏度高，容易点燃；比容高，感度低，价格低 缺点：能量低，容易受潮缺点：能量

29、低，容易受潮 用途：点燃双基推进剂用途：点燃双基推进剂 型号：型号：1，2号大粒；号大粒；1，2，3，4号小粒号小粒 5.4.3点火药类型的选择及点火药量计算要求：要求：2022-4-282.烟火剂烟火剂 成分：成分： 氧化剂：过氯酸钾、氯酸钾、硝酸钾、聚四氟乙烯等氧化剂：过氯酸钾、氯酸钾、硝酸钾、聚四氟乙烯等 燃烧剂：镁粉、铝粉、硼粉和锆粉燃烧剂：镁粉、铝粉、硼粉和锆粉 优点：热量高，固体微粒多优点：热量高，固体微粒多 缺点：不易点燃，安全性差，价格高。缺点：不易点燃，安全性差，价格高。 用途：点燃复合推进剂用途：点燃复合推进剂 形状：制成薄片、颗粒状形状：制成薄片、颗粒状 一般先用黑火药使

30、其点燃一般先用黑火药使其点燃 2022-4-28（2）点火药量估算）点火药量估算影响点火性能的因素较多，很难找出精确的药量计算式，影响点火性能的因素较多，很难找出精确的药量计算式，一般采用经验公式一般采用经验公式1.黑火药点火药量估算黑火药点火药量估算00 xfpVAAxfpVmmciggttciggigig最大点火药量（标准发动机）最大点火药量（标准发动机）初始自由容积初始自由容积装药临界点火压强装药临界点火压强黑火药药力黑火药药力热损失系数热损失系数喷喉面积喷喉面积igmgVcigp0ftA其他经验公式：其他经验公式：bigAm2102 . 1bA：初始然面积（：初始然面积（cm2）gig

31、Vm4101 . 2 ：初始自由容积：初始自由容积gVLDAAmitbig 36：初始然面积（：初始然面积（dm2） ：燃烧室内径（：燃烧室内径（dm）：药柱长度：药柱长度 （dm） ：装填密度（：装填密度（dm3）bAiDLcpVm /（g）（g）（g）半经验公式：半经验公式：2022-4-282.烟火剂点火药量估算烟火剂点火药量估算点火压强）点火压强）初始自由容积初始自由容积燃气中固体颗粒相对含量燃气中固体颗粒相对含量火药力火药力能量损失系数能量损失系数igpgV0f31101fVpmgigig（g）2）bbigigAAmm（g）影响点火药量的因素：影响点火药量的因素：（1）点火药类型）点

32、火药类型（2）初始燃面）初始燃面（3）初始自由容积）初始自由容积（4）推进剂类型）推进剂类型（5）点火具位置）点火具位置（6）喷管密封情况）喷管密封情况（7）环境温度）环境温度1）2022-4-28用途：用途：大燃面、长通道装药大燃面、长通道装药工作后无残渣喷出工作后无残渣喷出装填系数大，质量轻装填系数大，质量轻 燃烧时间短燃烧时间短1.要求：要求：2.点火发动机用推进剂及装药点火发动机用推进剂及装药 推进剂：可与主装药相同推进剂：可与主装药相同 特制推进剂：用特制推进剂：用KClO4,燃速高燃速高 ，n大大 工作时间：工作时间：0.20.3s 装药类型：薄肉厚，大燃面装药。如车轮型、树枝型装

33、药类型：薄肉厚，大燃面装药。如车轮型、树枝型3.推进剂质量估算推进剂质量估算bigigigtmm2*PCAVttigbig：点火药燃气特征速度：点火药燃气特征速度：点火发动机喷嘴面积：点火发动机喷嘴面积*CtiA)1(21)12(kkkk5.4.4点火发动机设计)(napr 2022-4-28tDigigACm：主发动机喉部面积：主发动机喉部面积：点火流量系数，由实验确定：点火流量系数，由实验确定tADigC头部点火：头部点火： 高控点火：高控点火：)/(1282cmsgCDig)/(18142cmsgCDigigigCFm/也可也可4.点火发动机壳体设计点火发动机壳体设计 基本同主发动机基本

34、同主发动机 喷嘴形式喷嘴形式：（：（a）用于短发动机（）用于短发动机（b）用于长发动机）用于长发动机 喷孔总通气面积：喷孔总通气面积：主发动机推力：主发动机推力：比例系数，一般：比例系数，一般FigC2/3000smCig)()1 (*cmnpACpaAiibiiiiti2022-4-28目的：目的：为了使尾翼式火箭在出炮时有一定转速为了使尾翼式火箭在出炮时有一定转速2rLFnFfxyLRn火箭弹运动方程：火箭弹运动方程：cossin22fFFFdtxdmnngnnxRfFFdtdJsincos由旋转运动和直线运动的关系可得：由旋转运动和直线运动的关系可得：tgdtdxRg10VRtgg由此式

35、确定导轨角由此式确定导轨角5.5 导向钮设计导向钮设计火箭导向钮受力图火箭导向钮受力图2022-4-28则则tgdtxdRdtdg221mfFFtgJRfFdtxdnxgncossinsincos222整理得整理得一般一般 较小，较小， 小于小于1， sincoscossin2fmRftgJFtgJFgxxnf1sincosf2/egDR cossin442ftgJmDFtgJFxexn式中式中 、 可用初始值可用初始值 、mxJ0m0 xJ2022-4-28应力计算：应力计算：弯曲应力：弯曲应力：剪切应力：剪切应力：接触应力：接触应力：3316322dLFdFLWMnn2244dFdFAFnnbndLEFn591. 0侧向力侧向力导向钮直径导向钮直径导向钮接触长度导向钮接触长度弹性模量弹性模量nFdLE一般一般s可允许定向钮磨损，定向钮材料不能太硬。可允许定向钮磨损，定向钮材料不能太硬。