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摘要固体火箭脉冲发动机是制导火箭弹推力矢量控制系统的执行机构，具有体积小型、质量轻、响应快等特点。在分析了国内外相关资料的基础上，给出了一种15管固体脉冲发动机组的设计方法。在给定尺寸和总冲的设计要求下，先初步假设燃烧室尺寸和装药尺寸，用VB编写基于龙格-库塔法的内弹道程序，兼顾到燃烧室的极限压力，得到了满足了总冲和通气参量的设计方案。用AutoCAD和Pro-E分别绘出二文和三文零件图与装配图，并校核了燃烧室和装药的强度。此方法对其它脉冲发动机的设计具有参考意义。26258
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关键词 脉冲发动机 设计 校核 龙格-库塔法
毕业论文设计说明书外文摘要
Title Design of 119mm Diameter Impulse Rocket Engine Group
Abstract
Solid impulse rocket motor is the actuator of thrust vector control system of guided rocket projectile.It has advantages such as small volume,low weight,and quick response.Based on materials here and abroad,a design of 15-tubes solid impulse rocket engine group was put forward.Under the requirements of size and total impulse,firstly, assume the size of chamber and propellant grain,then write a internal ballistic calculating program based on Runge-Kutta by means of VB,considering that the limit pressure that chamber can bear,a plan that can satisfy the total impulse and port gas parameter is put forward. Then draw the two dimension and three dimension part drawings and assembly drawings.finally,strength check proves the structure safe and reliable.This design can be a reference to other impulse rocket motor.
Keywords impulse rocket motor design check Runge-Kutta
目 录
1 绪论 1
1.1 脉冲发动机概述 1
1.2 研究意义 3
2 总体设计及基本参量预定 4
2.1 战术技术要求 4
2.2 总体方案 4
3 脉冲发动机组结构设计 7
3.1 燃烧室设计 7
3.2 装药设计 10
3.3 喷管设计 13
3.4 点火装置设计 15
3.5 基座设计 17
3.6 其它零部件设计 19
3.7 脉冲发动机组的装配 21
4 内弹道计算 24
4.1 零文内弹道微分方程 24
4.2 零文内弹道计算程序 25
4.3 零文内弹道计算结果 26
5 强度校核 29
5.1 燃烧室强度校核 29
5.2 装药强度校核 30
5.3 喷管连接强度校核 30
5.4 压紧螺母连接强度校核 33
结论 35
致谢 36
参考文献 37
附录A 内弹道计算程序代码 38
附录B 装配图与零件图 43
图B-1 119mm脉冲发动机组装配图 43
图B-2 基座零件图 44
图B-3 喷管零件图 45
图B-4 挡药板零件图 46
图B-5 点火具零件图 47
1 绪论
近年来，随着我国领土及领海问题的不断发酵，我国在军事领域的建设正在不断加强。当今世界舆论下，核武器、远程弹道导弹等武器虽然在研发技术上已经不成问题，但是这些武器已经受到国际社会共同限制，武器系统更多地朝着精确化、智能化的方向发展[1]。由于脉冲发动机具有许多其他修正方式无法实现的优点，国内外很多研究人员正对其进行研究，并且有些国家已经把脉冲发动机应用到潜射导弹、简易制导迫弹上，在反坦克武器以及地空导弹上也有应用。
1.1 脉冲发动机概述
1.1.1 脉冲发动机总体技术概述
脉冲发动机是安装在弹体周围一圈或多圈发动机，在控制系统的指示下，通过点燃某个方向的一个或多个发动机，喷管喷出侧向气流，从而提供了相反方向的侧向力，以此调整弹体姿态或轨道。脉冲发动机利用的基本原理是牛顿第三定律，即作用力与反作用定律。因为火箭弹在飞行过程中不断地旋转，所以脉冲发动机在工作过程中也随之转动，每一个发动机所提供的冲量的的大小就等于推力矢量在时间和角度上的双重积分。如果发动机工作时间足够短，或者在工作过程中火箭弹转角足够小，那么对转角和时间的双重积分就可以简化为在转角中心线方向上仅对时间的积分。