后置燃氣發生器的新型固沖發動機工作過程數值模擬①

王云霞，陳林泉，楊向明，張勝勇

(中國航天科技集團公司四院四十一所，西安 710025)

0 引言

固體火箭沖壓發動機具有比沖高、體積小、結構緊湊、工作可靠、使用方便等優點，是新一代導彈的優選動力裝置［1－3］。后置燃氣發生器的新型固體火箭沖壓發動機技術是在已有的固體火箭沖壓發動機技術基礎上，采用新型的結構形式和燃燒組織方式，在中小口徑武器系統的增程方面有著廣闊的應用前景［4－5］。

俄羅斯有類似結構的型號投入使用，證明后置燃氣發生器的固體火箭沖壓發動機應用于沖壓增程彈藥是完全可行的，但燃燒機理、二次燃燒組織等問題仍有待解決，研制難度較大。目前，許多國家已進入論證試驗階段，取得了理論和技術上的突破，很快將會應用于實戰的武器彈藥系統。

本文對實驗演示用發動機補燃室反應流場進行了數值模擬，分別研究了一次燃氣噴射角度、補燃室長度和一次燃氣噴口數目對補燃室燃燒性能的影響，得出了影響補燃室燃燒性能的主要結構因素及其影響規律。為發動機的設計提供理論依據，最終獲得結構簡單、滿足遠程彈藥要求的新型動力裝置的原理樣機，為沖壓增程彈藥提供動力技術支持。

1 物理模型及計算方法

1.1 物理模型

后置燃氣發生器的新型固體火箭沖壓發動機結構為非軸對稱結構，進氣段和摻混燃燒段為軸對稱，排氣段為周向對稱布置的4個斜切噴管，燃氣入口也為周向對稱布置的4個噴口，如圖1所示。……