引射结构对基于固体火箭引射式发动机性能影响

摘要

为了提高火箭基发动机在靶机上的应用性能，提高其推重比，采用数值计算方法对基于固体火箭引射式组合发动机中的引射器结构对发动机的性能影响进行了研究，分别分析了引射器结构采用扩张、等截面、收缩不同组合形式、特定组合条件下各组合段的长度、以及发动机总长对发动机性能影响规律，得到主要结论如下：　　（1）出口为扩张结构易产生回流及斜激波，使得发动机总体性能较差。　　（2）以引射入口为扩张型（即扩张-收缩、扩张-等截面-收缩和弧形）结构组合发动机的综合性能优于以引射入口为收缩型（即收缩、收缩-等截面-收缩和收缩-等截面）结构组合发动机的综合性能。　　（3）在入口扩张型组合结构中，以扩张-等截面-收缩结构组合的发动机推力及推力增益性能最优。　　（4）在扩张-等截面-收缩结构组合引射发动机中，在改变扩张段和收缩段长度时，燃烧效率随扩张段长度增大而减小，随收缩段长度增大而增大；引射效率随扩张段长度增大而增大，随收缩段长度增大而减小；推力和推力增益随扩张段长度增大先增大后减小，随收缩段长度增大先减小后增大，存在扩张段和收缩段组合最优长度。　　（5）在扩张-等截面-收缩结构组合引射发动机中，对于收缩段长度不变时，改变扩张段和等截面段长度几乎不影响发动机性能。　　（6）在扩张-等截面-收缩结构组合引射发动机中，改变收缩段和等截面段长度时，燃烧效率随收缩段长度增大先减小后增大；引射效率随收缩段长度增大而减小；推力和推力增益随收缩段长度增大先增大后减小，存在收缩段和等截面段组合最优长度。　　（7）引射效率随发动机长度增大而减小，燃烧效率随发动机长度增大而增大。　　（8）发动机推力及推力增益随发动机长度增长先增大后减小，存在一个最优的长度使发动机推力最大。

目录