基于環(huán)境歷程的固體火箭發(fā)動機貯存可靠性計算方法①

鞠宏艷,賈東明,秦鵬舉,李 毅,王思彤

(1.中國航天科技集團有限公司四院四十一所,西安 710025;2.西北工業(yè)大學(xué) 燃燒、熱結(jié)構(gòu)與內(nèi)流場重點實驗室,西安 710072)

0 引言

固體火箭發(fā)動機(以下簡稱發(fā)動機)是一次性使用的產(chǎn)品,作為各種導(dǎo)彈、運載火箭和航天器的主要推進裝置,貯存可靠性對使用任務(wù)的完成起著至關(guān)重要的作用[1]。可靠性要求是貫穿整個貯存期的,長期貯存后的發(fā)動機可靠性會逐步下降。因此,貯存期內(nèi)必須要保證發(fā)動機的可靠性滿足使用要求。

發(fā)動機的初始可靠性因為在出廠時有大量的生產(chǎn)、試驗數(shù)據(jù)可用,可以比較容易確定,而長期貯存以后的發(fā)動機,其材料性能、結(jié)構(gòu)形態(tài)已經(jīng)發(fā)生了變化,出廠時的數(shù)據(jù)已經(jīng)不足以支撐評估此時的產(chǎn)品狀態(tài)。因此,確定發(fā)動機的貯存可靠性是在沒有充分?jǐn)?shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進行的,其理論研究會比初始可靠性的理論研究更加困難。

目前,國內(nèi)外針對發(fā)動機貯存的研究多數(shù)是從研究推進劑老化機理入手,基于藥柱長時間貯存進行的加速老化試驗獲取推進劑伸長率變化規(guī)律,以及通過有限元計算等方法[2-7],對藥柱的貯存可靠度進行預(yù)計,也有文獻提出了綜合網(wǎng)絡(luò)模型與加速老化、結(jié)構(gòu)完整性計算的裝藥貯存壽命預(yù)估模型,來預(yù)測貯存壽命[8]。但所有這些研究都是針對發(fā)動機局部材料或結(jié)構(gòu)的貯存壽命及規(guī)律,沒有對發(fā)動機貯存過程全系統(tǒng)可靠性計算方法的研究。

在研究推進劑老化……