二級固體火箭發動機

固體火箭發動機為使用固體推進劑的化學火箭發動機。

基本介紹

• 中文名：二級固體火箭發動機
• 定義：使用固體推進劑的化學火箭發動機
• 固體推進劑：聚氨酯、聚丁二烯
• 優勢：結構簡單，推進劑密度大

固體火箭發動機原理

固體火箭發動機為使用固體推進劑的化學火箭發動機。固體推進劑有聚氨酯、聚丁二烯、端羥基聚丁二烯、硝酸酯增塑聚醚等。固體火箭發動機由藥柱、燃燒室、噴管組件和點火裝置等組成。藥柱是由推進劑與少量添加劑製成的中空圓柱體（中空部分為燃燒面，其橫截面形狀有圓形、星形等）。藥柱置於燃燒室（一般即為發動機殼體）中。在推進劑燃燒時，燃燒室須承受2500～3500度的高溫和102～2×107帕的高壓力，所以須用高強度合金鋼、鈦合金或複合材料製造，並在藥柱與燃燒內壁間裝備隔熱襯。點火裝置用於點燃藥柱，通常由電發火管和火藥盒（裝黑火藥或煙火劑）組成。通電後由電熱絲點燃黑火藥，再由黑火藥點火燃藥拄。噴管除使燃氣膨脹加速產生推力外，為了控制推力方向，常與推力向量控制系統組成噴管組件。該系統能改變燃氣噴射角度，從而實現推力方向的改變。 藥柱燃燒完畢，發動機便停止工作。

固體火箭發動機的優勢

固體火箭發動機與液體火箭發動機相比較，具有結構簡單，推進劑密度大，推進劑可以儲存在燃燒到中常備待用和操縱方便可靠等優點。缺點是“比沖”小（也叫比推力，是發動機推力與每秒消耗推進劑重量的比值，單位為秒）。固體火箭發動機比沖在250～300秒，工作時間短，加速度大導致推力不易控制，重複起動困難，從而不利於載人飛行。固體火箭發動機主要用作火箭彈、飛彈和探空火箭的，以及太空飛行器發射和飛機起飛的助推發動機。

設計方發

固體火箭發動機藥柱燃燒過程中燃面面積的精確計算在固體火箭發動機設計中一直占有重要地位，國內外學者對此也提出了很多計算方法，像通用坐標法、有限元素法和邊界坐標法等，但這些方法基本都是數值法，其輸入複雜，無法顯示燃燒過程中燃面的精確變化，計算精度不高且容易產生燃面波動。隨著計算機軟硬體的飛速發展，尤其是通用CAD軟體的發展，為解決這一問題提供了許多基於圖形處理的新方法。