固體發動機水下點火尾流變化過程試驗研究

賈有軍，張勝敏，尤俊峰，白彥軍

(中國航天科技集團公司四院四十一所，西安 710025)

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固體發動機水下點火尾流變化過程試驗研究

賈有軍，張勝敏，尤俊峰，白彥軍

(中國航天科技集團公司四院四十一所，西安 710025)

采用高速攝像機對發動機水下點火工作的尾流生長變化過程進行了記錄，獲得了尾流形態及其演化過程，分析了水環境對發動機尾流結構變化的影響。試驗結果表明，發動機水下點火瞬態特性與空氣中有很大的不同，水下尾流前進速度相比在空氣中顯著降低，同時軸向阻滯作用導致尾流向徑向擴展；尾流可分為氣泡區、摻混區和混合區；尾流一直發生小幅震蕩，間歇發生大幅震蕩，小幅震蕩和大幅震蕩是發動機水下工作的基本屬性。

固體火箭發動機；水下點火；尾流場；試驗研究

0 引言

近年來，先進突防與攔截技術的發展對于固體火箭發動機水下點火工作提出了越來越多的應用需求。固體火箭發動機水下點火初期，射流將在噴管出口附近形成一個不斷增長的燃氣泡，燃氣泡的形成與運動規律對導彈水動力特性有很大影響，進而影響到導彈在水中的彈道和出水姿態[1]。同時，尾流的振動特性會對水下航行器或導彈的電子設備及連接結構可靠性帶來較大影響。

由于實驗成本和實驗條件的限制，以固體燃氣發生器開展接近真實水下發射環境的實驗研究很少，大多以高壓空氣或氮氣等水下冷氣射流實驗研究為主[2-3]，該類實驗無法模擬高溫燃氣與水介質之間的相變現象及真實燃氣泡的生長變化過程。……