實(shí)測燃速處理誤差對內(nèi)彈道性能預(yù)示的影響分析①

劉 楊，丁 淼，白彥軍，李卓然

(中國航天科技集團(tuán)有限公司四院四十一所 燃燒、熱結(jié)構(gòu)和內(nèi)流場重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，西安 710025)

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固體火箭發(fā)動機(jī)的內(nèi)彈道主要指發(fā)動機(jī)在設(shè)計(jì)或非設(shè)計(jì)狀態(tài)下燃燒室及噴管內(nèi)流動參數(shù)隨時(shí)間或空間的變化規(guī)律，根據(jù)簡化程度的不同，分為零維內(nèi)彈道、一維內(nèi)彈道和多維內(nèi)彈道。零維內(nèi)彈道將發(fā)動機(jī)內(nèi)部參數(shù)看作平均值，主要解決燃燒室平均壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化規(guī)律，零維內(nèi)彈道計(jì)算方法簡單、直觀，在適當(dāng)修正的基礎(chǔ)上能夠得到比較滿意的計(jì)算結(jié)果，是工程上實(shí)用的求解方法。固體火箭發(fā)動機(jī)的內(nèi)彈道對發(fā)動機(jī)性能有重要影響，能夠決定飛行器能否按照規(guī)定的推力-時(shí)間歷程工作。因此，內(nèi)彈道性能預(yù)示精度是導(dǎo)彈系統(tǒng)最重要的指標(biāo)之一，是影響全彈射程、精度等指標(biāo)的關(guān)鍵因素。

為提高全彈的性能水平，彈總體往往對發(fā)動機(jī)內(nèi)彈道性能預(yù)示精度提出較高的要求。內(nèi)彈道性能預(yù)示方法最著名的是美國NASA的SPP方法，國內(nèi)工程上有各種預(yù)示方法，主要利用零維平衡壓強(qiáng)公式為基礎(chǔ)采用多臺實(shí)測結(jié)果反算燃面并加以修正，進(jìn)一步計(jì)算試驗(yàn)或交付發(fā)動機(jī)的壓強(qiáng)、推力和流量曲線。為提高內(nèi)彈道性能預(yù)示精度，竇毅芳等通過對內(nèi)彈道計(jì)算模型進(jìn)行優(yōu)化，提出采用基于徑向基函數(shù)的響應(yīng)面法建模，可以提高內(nèi)彈道擬合精度和計(jì)算效率。鄒汝平等通過建立固體發(fā)動機(jī)一維混合內(nèi)彈道計(jì)算模型，提出了提高內(nèi)彈道性能預(yù)估精度的工程方法，并對內(nèi)彈道計(jì)算不確定性進(jìn)行了研究。……