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双脉冲火箭发动机设计+文献综述(6)

时间:2017-02-23 20:34来源:毕业论文
GLQ-2 2222 1.682 30.0 GHT-1 2381 1.73 20.48 862A丁羟 2320 1.70 9.0 863A丁羟 2342 1.74 9.4 864A丁羟 2332 1.79 12.0 根据装药选择要求,选择比冲量比较大的GHT-1作为发动机的推进


GLQ-2    2222    1.682    30.0
GHT-1    2381    1.73    20.48
862A丁羟    2320    1.70    9.0
863A丁羟    2342    1.74    9.4
864A丁羟    2332    1.79    12.0
根据装药选择要求,选择比冲量比较大的GHT-1作为发动机的推进剂。GHT-l改性双基推进剂的详细能量示性数[7]如表2-3所示。
表2-3   GHT-l改性双基推进剂的能量示性数
理论比冲(N•s/kg)    2381
特征速度(m/s)    1601
密度(g/cm3)    1.73
气体比容(1/kg)    849.13
发火点(℃)    186
爆温(℃)    4189.20
燃气平均摩尔质量    25.7268
比热比    1.22
火药力(kJ/kg)    1322
压力指数    0.302
20℃、10MPa下的燃速公式     ,其中压强单位为MPa

2.4  燃烧室壳体材料的选择
燃烧室壳体材料对燃烧室的质量、加工方法及经济性有很大的影响。因此,合理选择燃烧室壳体材料至关重要,为此对燃烧室壳体材料选择有如下要求:
(1)材料的比强度高。
(2)材料的韧性好,确保壳体不会发生脆性破坏。
(3)材料具有良好的加工工艺。
(4)材料来源丰富,经济性好。
从高比强度、高比刚度的角度出发,并且考虑到材料的成本和来源,选用优质合金结构钢30CrMnSiA作为燃烧室壳体材料。优质合金结构钢30CrMnSiA的性能如表2-4所示。
表2-4   优质合金结构钢30CrMnSiA的性能表

1079    883    7.75    628
金属材料的许用应力可以按下列公式计算:
式中,σs——材料的屈服极限;
      φ——修正系数,材料无焊缝时,取φ=1;有焊缝时取φ=0.9~0.98;
       ns——安全系数,ns=1~1.15。
取修正系数ψ=1,安全系数ns=1.15,则优质合金结构钢30CrMnSiA作为燃烧室壳体时的许用应力为:
 
2.5  发动机主要设计参数的选择
2.5.1  发动机燃烧室参数的选择
(1)发动机外径De的选择
根据设计要求,考虑到燃烧室的连接结构采用螺纹连接,预留5mm的螺纹加工尺寸,选取发动机第一燃烧室的外径De1=215mm。
(2)燃烧室工作压强Pe的选择
燃烧室压力影响到发动机是否正常稳定,而且影响到发动机比冲大小、发动机工作时间、装药尺寸以及发动机结构质量。由于GHT-1改性双基推进剂工作的临界压强约为3~4MPa,燃烧室压强必须高于其临界压强以保证可靠燃烧,而双基推进剂随随着燃烧室要强的增大增加甚微。因此对于一般发动机燃烧室的压强可选5~10MPa。
最后综合考虑,参考燃速—压强的关系,取第一燃烧室压强Pe1=10MPa。由于喷管的大小按第一燃烧室压强设计,两个燃烧室推进剂相同而且共用一个喷管。所以第 双脉冲火箭发动机设计+文献综述(6):http://www.youerw.com/jixie/lunwen_3332.html
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