脈沖發動機中金屬膜片式隔艙動態破壞過程研究①

王春光，任全彬，田維平，劉洪超，楊德敏

(1.中國航天科技集團公司四院四十一所，西安 710025;2.中國航天科技集團公司四院，西安 710025)

0 引言

多脈沖發動機是用隔離裝置將固體發動機的燃燒室分成若干部分，進行多次關機和啟動，合理分配推力及各脈沖間隔時間，實現導彈飛行彈道的最優控制和發動機能量的最優管理，全面提高各類戰術導彈系統的性能［1］。根據隔離裝置承力情況，脈沖固體發動機隔離裝置可以分為隔艙式 (硬隔離)和隔層式 (軟隔離)［2］。其中隔艙式是通過隔艙組件將燃燒室分隔成多個獨立的燃燒室，隔艙組件既要承力又要隔熱，其優點是II脈沖的裝藥形式不受限制，打開壓強一致性好，裝配方便等特點。因此，隔艙在脈沖發動機中具有很好的應用前景。國外已經有多種具體型號使用脈沖發動機，國內最近幾年也取得了一定進展，劉雨［3］、王長輝［4］、劉亞冰［5］等主要對陶瓷隔艙進行了研究，陶瓷隔艙具有結構機結構簡單、成本低、研制周期短等優點，但同時兼有結構質量重、承壓與打開壓強比小、對材料特性敏感等缺點，導致該類型的隔離裝置在脈沖發動機的適用范圍大大降低。文獻［6－8］主要研究了陶瓷式雙脈沖發動機的內流場特點:II脈沖工作時，由于級間通道的收縮導致燃氣在I脈沖燃燒室產生后臺階流動，從而使燃氣產生漩渦，強化了I脈沖的對流換熱及粒子沖刷。文獻［9］總結出了隨級間通道直徑的變化，發動機內流場的變化規律。……