固體發動機低溫點火條件下藥柱結構完整性分析

劉中兵，周艷青，張 兵

(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)

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固體發動機低溫點火條件下藥柱結構完整性分析

劉中兵1，周艷青1，張 兵2

(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)

分別采用三維彈性和三維線粘彈性模型，對固體發動機藥柱在低溫和點火升壓2種載荷下的結構完整性進行了計算分析。研究了推進劑彈性模量E、泊松比μ、藥柱m數等參數對結構完整性的影響。結果表明，在發動機低溫點火條件下，藥柱內孔表面是最危險部位；固化降溫和點火升壓2種載荷引起的最大等效應變在此是相互疊加的；藥柱m數對固化降溫和點火升壓載荷下的應變分布有重要影響。

固體火箭發動機；推進劑藥柱；低溫點火；結構完整性；粘彈性

0 引言

隨著導彈性能的日益提高，固體發動機藥柱裝填分數和工作壓強越來越高，寬溫度范圍戰術發動機低溫-40 ℃或更低溫度下點火適應性問題成為研制重點之一[1]。為獲得固體發動機低溫點火條件下的藥柱結構完整性判據[2-3]，對藥柱在發動機低溫點火條件下的結構分析就顯得十分必要[4-7]。工程實踐表明，低溫點火故障往往發生在發動機點火瞬間。藥柱在發動機低溫點火條件下，實際承受載荷為固化降溫和點火內壓載荷的聯合作用。為分析問題方便，將兩種載荷分為低溫和點火升壓載荷，低溫即為發動機保低溫試車時的環境溫度，點火升壓是發動機點火后，整個燃面被點燃后的燃燒室初始壓強。……