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4.1.2 连接底设计 20
4.1.3 燃烧室内壁的隔热与防护 21
4.2 喷管设计 . 22
4.2.1 喷管的结构选择 23
4.2.2 喷管型面设计 23
4.2.3 喷管热防护设计 25
4.3 点火装置设计 . 26
4.3.1 点火装置类型的选择 27
4.3.2 点火药类型的选择及点火药量估算 27
4.4 金属膜片式隔板设计 . 28
4.4.1 结构设计 29
4.4.2 隔板的热防护 30
5 固体火箭发动机零文内弹道计算 31
5.1 推力计算 . 31
5.2 压强-时间曲线计算 31
5.2.1 压强-时间曲线微分方程分析 . 31
5.2.2 四阶龙格-库塔法介绍 . 32
5.2.3 编程求解 p-t曲线 32
结 论 35
致 谢 36
参 考 文 献 37
附录A 内弹道matlab 程序 39
本科毕业设计说明书（论文） 第 1 页 共 42 页
1 引言
1.1 研究背景
固体火箭发动机作为一种高可靠性、低成本的动力装置，为了满足各种各样的任
务需求，对推力方案的要求是多种多样的。由无控火箭弹的散布理论可知[1]
，增加火
箭弹的炮口速度可提高其出炮口后的抗干扰能力， 从而有效地减小其方向散布。因此，
在火箭武器系统设计中应采取有效的技术措施，尽可能提高火箭弹的炮口速度。提高
炮口速度的途径之一是采用大推力火箭发动机，但如果火箭发动机在整个工作过程中
的推力都较大，将会导致发动机装药的装填密度降低。出炮口后发动机推力仍然很大
会增大后喷燃气对发射装置的作用力。
在有效提高火箭弹炮口速度的同时，为减小发动机后喷燃气对发射装置的作用力，
在未来高速超远程野战火箭设计中，可以将火箭发动机按双推力的方案设计。当火箭
弹在定向管内运动时，火箭发动机在大推力状态下工作，能够迅速地达到预定的飞行
速度；火箭弹出炮口后，转换到小推力状态下工作，用以进一步提高火箭弹的飞行速
度。
双推力发动机[2]
可以分为双室双推力、两次点火和单室双推力三种结构形式。双
室双推力发动机由相互隔离的燃烧室和各自的喷管组成，可以看做两个独立的发动机
单独工作以实现连续或间断的推力；两次点火发动机由两个燃烧室和一个喷管组成，
两个燃烧室可以完全独立的装药结构，通过两次点火实现间断的双推力；单室双推力
发动机则是共用一个燃烧室和喷管，可以通过不同的推进剂组合（串联、并联等）、
不同燃速的推进剂或不同的装药结构实现双推力。
上述几种双推力发动机中，单室双推力发动机结构设计更为简单、运用前景更为
广阔，自问世以来就被应用到各种战术导弹中，是目前研究的主要方向。
单室双推力固体火箭发动机的推力比是通过压强比来实现的。由于助推级燃烧室
压强不宜过高，否则将增大燃烧室壁厚而使火箭的消极质量增大，同时续航级压强过
低又将导致比冲下降，因此，单室双推力发动机的推力比一般不宜超过 8。
1.2 单室双推力发动机国内外研究现状
1.3 本课题的研究内容
本课题针对未来高速野战火箭研制过程中可能遇到的关键问题，开展了弹径 600
mm、推力比为 4的单室双推力固体火箭发动机设计研究。主要进行单室双推力的装