火箭发动机专业综合实验(4.2.1)--固体火箭发动机直列式点火技术
固体火箭发动机测试与试验技术
1.2使用性试验的作用与内容
使用性试验就是发动机在使用过程中受到各种因素影响的试验。 这些因素不论是对单个发动机还是对装在导弹上的发动机,在使 用过程中都可能影响其工作性能和可靠性。为了考验发动机在各 种环境因素影响下的可靠性,使用性试验是不可缺少的。
发动机处于较长服役期内,其性能的稳定性要求非常严格。影 响性能稳定性的因素很多。首先,固体推进剂的基体是高分子聚 合物,其物理和化学性能随着贮存时间的增长产生老化,这就会 给发动机的性能和工作带来影响或危险性;其次,近来发动机壳 体、喷管广泛采用各种聚合物材料,如玻璃钢、有机纤维复合材
在试样阶段,一般要进行组成发动机试验,对发动机性能参数的精度作 出评价,所以试样阶段的试验属于精度试验,为飞行试验提供数据。该阶 段试验还要继续考核工艺稳定性,为定型生产提供依据。
在批生产阶段,进行定型后的鉴定性抽样试验。其作用是检验工艺稳定 性与可靠性、检验发动机性能参数是否落在设计规定的范围内。
1) 热环境条件 在温度305K条件下保温10h,再在5h内升温
至325K,保温4h,然后在5h内降低温度至305K;
2) 冷环境条件 在223K温度下保持24h再降至219K;
3) 温度循环 建议发动机在整装状态下作一星期的温度循环试
固体火箭发动机型号参数
固体火箭发动机型号参数
固体火箭发动机是一种将固体燃料转化为推力的发动机装置,广泛应用于航天领域。不同型号的固体火箭发动机具有不同的参数和特点,本文将针对几种常见的固体火箭发动机型号进行介绍。
一、锡克斯固体火箭发动机(Sikorsky Solid Rocket Motor)
锡克斯固体火箭发动机是一种由锡克斯公司研发的先进固体火箭发动机。该发动机采用复合材料制造,具有较轻的重量和较高的推力。其主要参数包括:推力、燃烧时间和质量等。
推力是固体火箭发动机的重要参数之一,表示单位时间内发动机向前推进的力量。锡克斯固体火箭发动机的推力可根据实际需求进行调整,通常在数百至数千吨之间。
燃烧时间是指锡克斯固体火箭发动机从点火到燃料完全耗尽所需的时间。燃烧时间的长短直接影响到火箭的有效载荷和飞行距离。锡克斯固体火箭发动机的燃烧时间通常在几十秒至数分钟之间。
质量是指锡克斯固体火箭发动机的重量。固体火箭发动机的质量要尽可能轻,以提高整个火箭的载荷能力和飞行效率。锡克斯固体火箭发动机采用先进的复合材料制造,具有较轻的质量,能够提高整个火箭的性能。
二、波音固体火箭发动机(Boeing Solid Rocket Motor)
波音固体火箭发动机是由波音公司开发的一种高性能固体火箭发动机。该发动机具有较高的推力和较长的燃烧时间,适用于大型火箭的发射任务。
推力是波音固体火箭发动机的重要参数之一,通常在数百吨至数千吨之间。高推力可以使火箭快速脱离地球引力,实现进入轨道或飞行的目标。
燃烧时间是指波音固体火箭发动机从点火到燃料完全耗尽所需的时间。波音固体火箭发动机的燃烧时间通常在几十秒至数分钟之间。较长的燃烧时间可以提供持续的推力,使火箭能够克服大气阻力和重力,顺利进入轨道。
【材料日报】战术固体火箭发动机首...
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国际论坛” 即将开幕
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轨道ATK演示首个使用增材制造部件的战术固体火箭发动机
2017年10月31日,全球领先的航空航天和国防技术领导者轨道ATK公司(纽约证券交易所代码:OA)宣布其已经完成了一系列静态测试,其中有一个使用增材制造技术(俗称3D打印技术)制备核心金属部件的战术固体火箭发动机原型。
这些测试标志着在战术火箭发动机中装配3D打印的复杂火箭喷口和盖板的首个工业演示。
该发动机是由美国陆军航空及导弹研发工程中心(AMRDEC)(位于阿拉巴马州Redstone市)开发。它采用了前沿材料技术,旨在提高下一代反坦克导弹系统的性能和安全性。
原型推进发动机采用高强度石墨环氧树脂复合外壳、低敏最小化识别(无烟)火箭推进剂,以及3D打印组件。原型机的组装和测试在轨道ATK公司位于西弗吉尼亚州火箭中心的战术推进和军械设备设施中进行。
测试成功验证了推进发动机和组件在-26度至+145华氏度的整个工作温度范围内的性能,紧密匹配于测试前预测值和所有的测试目标。
3D打印的单件高强度钢火箭喷嘴和盖板结构有望通过显著减少当前系统的零件数量和制造复杂性来提高系统的成本可担负性。此外,在原型测试中使用的穿孔火箭发动机点火器罩和喷口耐候密封也是使
用增材制造技术制备的。
作为陆军导弹科技企业目标的一部分,轨道ATK和AMRDEC开发了这款原型机,以进行新兴材料技术的演示和成熟化。轨道ATK预期将在最近获得的火箭推进技术II研发合同下,在未来5年中继续这项工作。
火箭发射技术和发动机设计-武器发射工程教学大纲
《火箭发射技术和发动机设计》课程教学大纲
课程代码:110441001
课程英文名称:Technique to Launch Rockets and to Design Motors
课程总学时:40 讲课:36 实验:4 上机:0
适用专业:武器发射工程
大纲编写(修订)时间:2017年5月
一、大纲使用说明
(一)课程的地位及教学目标
火箭是指依靠自身发动机向后喷射的燃气,利用作用与反作用原理,飞向目标的一种兵器。火箭发射技术是指将火箭发射出去的一种技术,而发动机设计则是指为火箭飞行提供动力的火箭发动机的设计技术。
火箭发射技术和发动机设计是武器系统与发射工程专业的专业课。通过该课程的学习,使得学生掌握火箭发射系统总体设计知识、火箭发射系统受力分析知识和固体火箭发动机设计知识,了解火箭发射系统的构成和固体火箭发动机零部件的主要功能,为学生进行毕业设计或参加工作打下良好基础。
(二)知识、能力及技能方面的基本要求
掌握火箭发射系统总体设计和固体火箭发动机设计知识,了解火箭发射系统的基本构成和固体火箭发动机零部件的主要功能,具有能够初步进行火箭发射系统总体设计和固体火箭发动机设计的能力。
(三)实施说明
本课程的特点是以培养学生能够具有初步进行火箭发射系统总体设计和固体火箭发动机设计的技能为目的,在教学中应采用先进的、直观的教学手段——多媒体教学,以使学生很容易理解教学内容。
(四)对先修课的要求
机械设计、理论力学、材料力学、火箭发动机原理和工程热力学。
(五)对习题课、实践环节的要求
习题主要在于巩固所学的理论,培养学生运用理论解决实际问题的能力,因此课外习题不应少于10题。
中国固体火箭发动机型谱
中国固体火箭发动机型谱
中国固体火箭发动机型谱主要包括4型整体式和2型分段式固体火箭发动机。这些发动机具有不同的直径和推力,以满足不同任务需求。
整体式固体火箭发动机方面,包括直径1.2米、2米、2.6米和3.5米等四种直径系列的产品。其中,直径1.2米发动机已经在捷龙一号运载火箭等运载火箭中应用;直径2米系列固体发动机在我国长征系列首型全固体运载火箭长征十一号中使用;直径2.6米固体发动机主要用于捷龙三号等运载火箭;直径3.5米500吨推力发动机已研制成功,是目前世界上直径最大、推力最大的整体式先进固体发动机,使我国大型整体式固体火箭发动机技术步入到世界领先水平。未来,3.5米系列固体发动机将用于捷龙四号等中大型运载火箭。
分段式固体火箭发动机方面,包括2米/2段式和3米/2段式、3.2米/3段式固体火箭发动机。其中,2米/2段式固体发动机作为我国新一代中型运载火箭长征六号改固体助推动力,助推我国首型固液捆绑火箭已成功完成了3次发射。
这些固体火箭发动机的成功研制和应用,为我国的航天事业发展提供了强有力的支持。未来,随着技术的不断进步和应用需求的增加,相信我国固体火箭发动机型谱还将不断完善和扩展。
1
固体发动机的发展史
固体发动机的发展史
固体火箭发动机(solid rocket motor 简称:SRM)是指使用固体推进剂的化学火箭发动机,又称固体推进剂火箭发动机。固体火箭发动机由药柱、燃烧室、喷管和点火装置等部件组成。按照燃烧室的结构形式,固体火箭发动机分为整体式固体发动机和分段式固体发动机等类型。
固体火箭发动机的发展历史最早可以追溯到1947年,加州理工大学古根海姆航空实验室团队试飞了一枚名为“雷鸟”的试验火箭,使用的就是聚硫橡胶基推进剂。
近年来,由我国自主研制的世界最大推力整体式固体火箭发动机试车成功,为我国千吨级推力固体发动机的发展奠定了坚实基础,标志着我国固体火箭运载能力实现大幅提升。
火箭发动机的分类
火箭发动机的分类
火箭发动机是现代航天技术中至关重要的关键组件之一,它们驱动
着火箭在太空中进行各种任务。根据工作原理和性能特点的不同,火
箭发动机可以分为多种不同的分类。本文将针对火箭发动机的分类进
行详细的介绍。
一、依据推进剂分类
1. 固体火箭发动机
固体火箭发动机是一种常见的推进系统,其内部包含固体燃料。它
具有简单结构、可靠性高的优点,并且能够提供高推力。由于采用固
体燃料,这种发动机使用起来非常方便,适用于一次性任务,如导弹
发射和航天器的发射。然而,固体火箭发动机无法控制推力大小和工
作时间,因此在某些特定任务中可能并不适用。
2. 液体火箭发动机
液体火箭发动机使用液体燃料和氧化剂进行推进。它具有较高的比
冲和可调整的推力,可以进行长时间的燃烧。液体火箭发动机可以通
过控制燃料和氧化剂的供给来实现推力的调整,因此广泛应用于载人
和无人航天器。然而,液体火箭发动机的结构复杂,可靠性相对较低,而且使用起来需要较多的操作和维护。
3. 混合式火箭发动机
混合式火箭发动机是固体火箭发动机和液体火箭发动机的结合体。
它的燃料是固体燃料,而氧化剂是液体氧气。混合式火箭发动机综合
了固体火箭发动机和液体火箭发动机的优点,具有较高的比冲和可调
节的推力。此外,混合式火箭发动机相对于液体火箭发动机来说,结
构更简单,可靠性更高。然而,混合式火箭发动机的燃烧控制较为复杂,对燃料的加工制造要求较高。
二、依据推进剂状态分类
1. 化学火箭发动机
化学火箭发动机以燃烧化学燃料来产生高温高压气体,通过排放气
体产生推力。这是目前最常见和主要使用的火箭发动机类型之一,其
固体火箭发动机工作原理及应用前景
固体火箭发动机工作原理及应用前景
固体火箭发动机是一种利用固体燃料进行推进的发动机。它由一个燃
烧室、一个喷管和一个推进剂组成。在发动机工作时,固体燃料在燃烧室
内燃烧产生的高温高压气体通过喷嘴加速排出,从而产生推力。固体火箭
发动机的推力可调节,具有启动迅速、结构简单、操控容易等优点。
固体火箭发动机具有广泛的应用前景。首先,在航天领域,固体火箭
发动机广泛应用于卫星发射、太空探测、载人航天等任务中。固体发动机
具有启动可靠、操控简单的特点,能够快速推进火箭进入空间。此外,固
体发动机还可以作为助推器用于增加运载火箭的起飞推力,提高火箭的有
效载荷能力。
其次,在军事领域,固体火箭发动机广泛应用于导弹、火箭炮等武器
系统中。固体发动机具有体积小、重量轻的特点,适用于快速机动的军事
行动。固体发动机的启动时间短,能够快速打击目标,具有较高的精确度。
此外,固体火箭发动机还应用于民用领域。例如,火箭自动逃逸系统(RASS)采用固体火箭发动机作为推进器,用于飞机乘员逃生。此外,固
体火箭发动机还用于火车列车的风动力辅助驱动装置、汽车的安全气囊等。固体火箭发动机具有安全可靠、体积小、重量轻的特点,适用于各种交通
工具的辅助推进装置。
虽然固体火箭发动机具有一定的优点,但也存在一些局限性。固体发
动机无法调节推力大小,只能通过增加或减少发动机数量来调整推力。同时,由于固体燃料在发动机内已经被预先装载,无法进行即时调节,故难
以实现比较细致的马力输出调整。此外,固体发动机的燃烧产物中含有大
量固体颗粒,对发动机和喷嘴材料有一定的磨损作用。
固体火箭发动机设计复习题答案
1. 画简图说明固体火箭发动机的典型结构
参考书中的发动机图吧
2. 固体火箭发动机的质量比是什么?什么是质量比冲?
质量比:推进剂质量与发动机初始质量的比。
质量比冲:单位发动机质量所能产生的冲量。
3. 固体火箭发动机总体设计的任务是什么?
依据导弹总体提出的技术要求, 选择并确定发动机总体设计方案, 计算发动机性能, 确定发动机主要设计参数、 结构形式和主要结构材料, 固体推进剂类别和药柱形式等。 在此基础上提出发动机各部件的具体设计要求。
4. 请写出齐奥尔科夫斯基公式
v m
式 vm 中为导弹理想飞行速度, Is 为发动机比冲, mp 为药柱质量, mm 为发动机结构质量,
ml 为导弹载荷量(除发动机以外的一切质量)
5. 举出两种实现单室双推力的方案
(1) )不改变喷管喉径,采用不同燃速的两种推进剂药柱,这两种药柱可前后放置,也可
同心并列放置。前者推力比受燃速比的限制较小,后者较大。
(2) )不改变喷管喉径,采用一种推进剂的两种药形,通过燃面变化实现双推力。该方法
简单易行,但推力比调节范围较小。
(3) )采用不同燃速的推进剂和不同药形,即同时用调节燃速和燃面的方法实现双推力。
该方法有较大的灵活性,推力比调节范围宽,实际应用较为广泛。
m p I s ln 1 m m m L
(4))采用可调喷管改变推力大小,可得到较宽的推力比调节范围,但结构复杂。
6. 什么是最佳长径比?
最佳长径比——对应最佳直径的长径比
第二章
7. 什么是肉厚分数?
8. 什么是装填密度、装填分数、体积装填分数?
9. 星形装药燃面变化规律与几何参数的关系?
某固体火箭发动机点火启动过程三维流场一体化仿真
XU Xu — e WANG L a —h n , u — n ew n, in s e g MU J n l i ( r nn et f e r a e tN vl eoat a E g er gIstt,a t 2 0 1 C ia Ta igcne o wam m n, aa A rnui ni ei ntu Y na 6 0 ,hn ) i r n c l n n ie i 4
c a e n o zed r gin t n S r u f trw r ac ltd b a so D f w e dg v r i ge u t n df i o u h mb ra d n zl u i i o lt p o o e ec u ae yme n f o f l o e n q ai sa n t v l me n g i a— mo l 3 l i n o n i e me o . h g i o o n f trg an f s yo cl e t h t r i f h r i n p e d d tw d l i c o s At h e i — h t d T e i t n p i t o ri rt c t f d a e sa p o eg an a d s r a e a sa r t n . eb g n n i o mo i l r t t t or l d ei t
固体火箭发动机测试与试验技术
高精度测量、仿真模拟和故障诊断等方面取得了显著进展。
03
发展趋势
未来固体火箭发动机测试与试验技术将更加注重高精度测量、智能化和
自动化等方面的发展,同时还将加强国际合作与交流,共同推动固体火
箭发动机技术的进步。
02
固体火箭发动机测试技术
静态测试技术
推力测试
通过测量发动机的推力,评估其 性能。这通常涉及使用测力计或 负载单元来测量推力,并记录推
合测试。
智能化程度低
03
设备操作复杂,数据处理效率低,无法满足现代测试需求。
设备研制关键技术突破
高精度测量技术
采用先进的传感器和测量电路,提高测试精度和稳定性。
多参数综合测试技术
开发多通道数据采集系统,实现多参数同步测量。
智能化测试技术
引入人工智能和机器学习算法,实现设备自适应控制和数据自动处理 。
导弹飞行试验
在导弹武器系统中应用固体火箭发动机,通过导弹飞行试验验证发 动机性能和可靠性。
无人机飞行试验
利用无人机搭载固体火箭发动机进行飞行试验,评估发动机在实际 飞行环境中的表现。
虚拟仿真试验技术
数学建模与仿真
通过建立固体火箭发动机的数学 模型,进行计算机仿真分析,预 测其性能和行为。
系统仿真
利用仿真软件对固体火箭发动机 及其组件进行系统级仿真,以评 估整体性能。
双室双推力固体火箭发动机
双室双推力固体火箭发动机
双室双推力固体火箭发动机(Dual Chamber Dual Thrust Solid Rocket Motor)是一种先进的固体火箭推进技术,它在一个发动机壳体内设计有两个燃烧室。每个燃烧室各自配备有独立的推进剂和喷管系统,可以根据任务需求灵活调整推力。
在工作过程中,首先启动第一燃烧室提供初始推力将火箭送入预定轨道或达到一定速度,当第一阶段任务完成后,通过控制机构点燃第二燃烧室,提供额外的推力以满足后续飞行阶段的需求,如变轨、加速或者姿态调整等。
这种设计的优点包括:
1)灵活性:可以按照不同的时间序列和推力需求进行推力分配,实现多级火箭
的功能,优化整个飞行过程中的能量管理和效率。
2)结构紧凑:相比于传统的多级火箭,双室双推力固体火箭发动机减少了结构
复杂性和重量,提高了整体集成度。
3)控制方便:由于推力可调,因此对于飞行器的姿态控制和轨道修正具有更高
的精度和响应速度。
这种发动机在航天发射、导弹技术和空间探索等领域都有潜在的应用价值。
火箭设计实验计划
火箭设计实验计划
一、实验目的
通过实际设计和制作一个简单的火箭模型,了解火箭的基本工作原理,掌握火箭推进力产生和控制的相关知识,熟悉火箭各主要部件的作用。
二、实验内容
1. 设计火箭的外形体型和尺寸。
2. 设计火箭推进剂系统,选择合适的推进剂。
3. 设计火箭发动机。
4. 设计喷嘴和尾翼。
5. 选择适合的推进方式,如气体推进、固体推进等。
6. 绘制实验火箭的三维模型设计图。
7. 制作实验火箭模型。
8. 试飞实验火箭,观察和记录飞行情况。
9. 分析实验结果,检讨不足之处。
三、实验设施与器材
1. 绘图工具、计算器、笔记本电脑等。
2. 各种塑料、金属材料或其它材料。
3. 实验火箭发动机,如压缩气体或固体燃料发动机。
4. 射程试验平台。
5. 高速摄像机、测距设备等观察和记录设备。
四、安全注意事项
1. 发动机试车时需远离人群。
2. 发射前后须自觉保持秩序。
3. 操作发动机时须注明"加热中"和"请勿触摸"等警告标识。
4. 所有操作人员须着安全工作服和护目镜。
我制作的这个"火箭设计实验计划"包括实验目的、内容、设备与安全注意事项等主要内容,希望能为读者提供一个参考示例。实际操作时,内容和具体安全要求可以根据实际情况进行调整。
固体火箭发动机0
固体火箭发动机0.5%高精度测试系统研制
摘要:
本文讨论了基于固体火箭发动机0.5%高精度测试系统的研究
发展。它介绍了火箭发动机模型,提出了固体火箭发动机0.5%高精度测试系统的设计、分析与实现。其中,模拟仿真建立了固体火箭发动机0.5%的数字模型,实验验证了模型的准确性,并采用埃弗里特方法来评估机构的动平衡性和抗扰性。最后,分析结果表明,本工作的测试系统可以满足实际应用要求,能够准确地检测固体火箭发动机0.5%的性能数据。
关键词:
固体火箭发动机,高精度测试系统,模拟仿真,埃弗里特方法,动平衡,抗扰性。
正文:
1. 引言:固体火箭发动机是太空航行的一种重要能源来源之一,其性能数据的准确性对于太空航行的安全性有着至关重要的影响。为了使得测量固体火箭发动机的精度有限的性能数据更加精确,本文探讨了基于固体火箭发动机0.5%高精度测试系统
的研究发展。
2. 固体火箭发动机模型:首先,本文建立了固体火箭发动机
0.5%数字模型,它包括了推力/燃气流及其变化规律,固体火
箭发动机燃料粒度及其变化规律,固体火箭发动机燃烧室内部的介质流动特性和内部温度场的变化规律。本文使用单元空间有限差分方法来建立模型,并结合有限元管理理论的封闭形式求解方法得到模型解。
3. 高精度测试系统的设计:本文提出了一种基于固体火箭发动
机0.5%高精度测试系统的设计。固体火箭发动机0.5%高精度测试系统由测量信号分析软件,模拟和测试系统硬件组成,采用埃弗里特法来分析机构的动平衡性和抗扰性,从而将固体火箭发动机实时采集的数据进行提取,然后将固体火箭发动机的性能数据进行更准确的测量及诊断。
火箭发动机的分类和特点
火箭发动机的分类和特点
火箭发动机是一种推进器,用于提供航天器、飞行器等载具的推力,使其能够脱离地球引力或改变速度、方向。火箭发动机根据工作原理
和推进介质的不同可分为多种分类,每种分类都有其独特的特点和应
用范围。
一、化学火箭发动机
化学火箭发动机是最常见的一种火箭发动机,使用化学燃料和氧化
剂的燃烧反应产生高温高压气体喷出,产生巨大的推力。化学火箭发
动机可分为固体火箭发动机和液体火箭发动机两大类。
1. 固体火箭发动机
固体火箭发动机使用固体燃料,其特点是结构简单、可靠性高、发
射前无需加注燃料等。该类火箭发动机广泛应用于导弹、火箭运载车
和短程火箭等。
2. 液体火箭发动机
液体火箭发动机使用液体燃料和液体氧化剂,其特点是推力可调、
高比冲、可再点火等。液体火箭发动机被广泛应用于航天器、卫星和
载人航天等领域,其技术难度和成本较高。
二、电推力火箭发动机
电推力火箭发动机是一种使用离子推进剂的发动机,其特点是喷出
高速离子束,产生微小推力但效率高。电推力火箭发动机主要应用于
长期太空飞行、轨道航行和维持轨道位置的任务,如通信卫星和科学探测器等。
三、核推力火箭发动机
核推力火箭发动机是使用核反应堆产生能量来推动航天器的一种发动机。其特点是推力大、可持续工作时间长,但由于核反应堆的复杂性和辐射问题,目前仅停留在理论和实验研究阶段。
四、混合推进火箭发动机
混合推进火箭发动机是结合固体和液体燃料的特点,通过在燃烧室内同时燃烧固体和液体燃料,产生高温高压气体喷出来提供推力。该类发动机具备一定的灵活性和可调性,可以在一定程度上克服固体火箭发动机和液体火箭发动机的局限性。
火箭发动机专业综合实验(2.4.1)--固体推进剂燃速与燃速测量
燃速压强指数
北京航空航天大学宇航学院 403 教研室
单 位 时 间 内 燃 烧 掉 的 推 进 剂 质 量 :
m& p = r p Abr
r = a ᅲpn
rp 为固体推进剂的密度, Ab 为燃烧面积, r
燃速 m& p = r p �Ab�a�pcn
固 体 火 箭 发 动 机 的 喷 管 流 量 公 式
果燃气生成量大
于喷管排气流量
,那么燃烧室压
强就会增大,反
d之m&亦p dpc
然= n。ᅲddmp& cN
② 如果 n=1 ,那么燃气生成率的变化与 喷管排气流量的变化式中相等,那么燃 烧室压强就会在 pc + dpc 的新压强值 下达到新的平衡,从而也偏离了原先的 设计值 pc ,所以也是不稳定的。
固体推进剂燃速的定义一般有两种:
—— 线性燃速 r :在单位时间内,推进剂燃面沿
其法线方推进的位移。
r
=
de dt
r
=
De Dt
e 代表位移( cm 或 mm ); t 代表时间 。
在给定工作条件下,测出烧去△ e 所需的
时间△ t 之后,即可算出在△ t 时间内的
—— 质量燃速平均m燃p速:r 在单位时间内单位燃面上沿 燃面法线方向所烧掉的推进剂质量 。
① 这种变化并不影响到燃烧室内燃气的热力性质参数 ,
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专用集成电路
(
代替)
弹上计算机数据线
动态开关电 路
电源隔离
静态开关 电路
电源隔离
高压发生 发火回路 高压触发
泻放监测
专用集成电路
(
代替)
冲击片点火管 以硼/硝酸钾点 火药BPN为初 始点火药,点 火药量根据发 动机大小调节
火箭发动机专业实验 直列式点火实验
直列式点火系统优点
火箭发动机专业实验 直列式点火实验
火箭发动机专业实验 直列式点火实验
B/KNO3 药柱
火箭发动机专业实验 直列式点火实验
直列式点火实验课安 排
• 分组实验,每小组为单位 完成实验报告
• 实验前先上实验指导课 • 测量实验 • 点火实验
火箭发动机专业实验 直列式点火实验
实验内容
• 冲击片点火管参数测量实 验
地
放电路
直列式
点火管
触发高压发生器
1、高压输出控制(TTL高电平) 2、上电监测信号输出 3、点火指令(TTL高电平)
火箭发动机专业实验 直列式点火实验
国 外 电 容 器
火箭发动机专业实验 直列式点火实验
国
内
电
容
器
火箭发动机专业实验 直列式点火实验
国外 GP796 开关
火箭发动机专业实验 直列式点火实验
火箭发动机专业实验 直列式点火实验
二、冲击片点火管参数测量实 验
• 桥箔显微检查与长度、宽度测量结果 、照片
• 加速膛直径测量结果、照片 • 加速膛厚度、飞片厚度测量结果 • 桥箔电阻测量结果
火箭发动机专业实验 直列式点火实验
三、脉冲功率装置测量实 验
桥箔电压测量测量结果、照 片
电流与电 电压峰值 电压前沿 桥箔最大 峰值功率
火箭发动机专业实验 直列式点火实验
直列式引爆、点火技术相关标准
• 传爆药,六硝基芪( HNS-IV , MIL-E82903 )
• 点火药,硼 / 硝酸钾( B/KNO3 , MIL-P46994 ,我国 WJ2497-97 )
• MIL-STD-1901A ( Munition Rocket and Missile Motor Ignition System Design, Safety Criteria )
• 没有机械保险机构,没有机械动作 • 保险功能由全电子安全逻辑电路完成 • 从点火管到传火序列直到目标主装药之间没
有机械隔断(隔板),也没有错位(堵塞火 道),位置固定,直列( in-line ) • 极好的安全性 ,硼 / 硝酸钾为始发点火药 • 高可靠性和较好的效费比 • 瞬发度高,多点点火同时性好 • 可以实现通用模块化,简化发动机设计
冲击片点火实验
•每 组 按 照 各 自 测 的 的 参数装配冲击片点火 管。 •按 照 老 师 要 求 完 成 点 火操作
火箭发动机专业实验 直列式点火实验
实验报告的撰写
• 各组提交一份报告,包括: • 一、实验目的: • 掌握导弹发动机点火系统的工作原理
和安全特性,了解固体火箭发动机直 列式点火系统实验过程 • 每一组同学都可以完成一次点火实验 ,锻炼动手能力,了解并掌握各种测 量设备的使用方法,它们是:测量显 微镜、示波器、电流互感器、电压探 头、高压电源等等。
• 火箭和导弹固体发ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ机点火系统安全性设计 准则 (GJB2865-1997)
• MIL-STD-1316E ( Fuze Design, Safety 火箭发动机专业实验 直列式点火实验 Criteria )
直列式全电子安全与解除保险装置
27V(Y )
27V (Y) 5V ( Y )
EV1 EV2
点火后加速膛显微照片
火箭发动机专业实验 直列式点火实验
点火后飞片显微照片
火箭发动机专业实验 直列式点火实验
冲击片点火管参数测量实验
• 加速膛厚度、飞片厚度测量(千分 尺)
• 桥箔电阻测量(微电阻计)
火箭发动机专业实验 直列式点火实验
脉冲功率装置测量实验
• 脉冲电流测量 • 罗克夫斯基线
圈(变比 1 : 100 ) • 示波器
• 脉冲功率装置测量实验
• 直 列 式 点 火 系 统 点 火 实 验 火箭发动机专业实验 直列式点火实验
冲击片点火管参数显微测量实验
金属桥箔( 40 倍)
火箭发动机专业实验 直列式点火实验
桥箔爆炸后( 100 倍)
火箭发动机专业实验 直列式点火实验
头发丝显微测量
放大 100 倍
火箭发动机专业实验 直列式点火实验
固体火箭发动机 直列式点火技术
传统错位式点火 / 引爆概念
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直列式点火 / 引爆概念
供电电源+15 27 逻辑电源+
全电子直列式 安全与解除保险装置
脉冲功率装置
发射环境变量
专用集成电路
(
代替)
静态开关电 路
电源隔离
弹上计算机复位指令
发现目标环境变量
点火系统状态检测显示 逻辑电源地
国产开关
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微 型 脉 冲 功 率 装 置 与 安 火箭发动机专业实验 直列式点火 全 实验 装 置 照 片
冲击电流描述
I (t)
V0 L
e t
sint
ln Imax1 ln Imax 2 T
L
1
C
2
2
T
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EV3
供电
Clock1
ASIC1
ASIC2
弹载计算机
SW1
SW2
触发编码
动 态 开 动态开关编码 关
升点 压火 电电 路路
点火
Clock2
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Gnd
HVFB
直列式全电子安全与解除保险装置
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脉冲功率装置
高压电源
地
高压采样
功率
监测与泄
开关
压波形相
动态电阻
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罗克夫斯基线圈工作原理
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脉 冲 功 率 模 块 与 罗 式 线 圈 火箭发动机专业实验 直列式点火实验
脉冲功率装置测量实验
• 桥箔电压测 量
• 泰克 P6015A • ( 变比 1:1000
) • 示波器
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冲击电流测试曲线
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冲击电流计算曲线
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反射片 桥箔 非金属飞片 加速膛 B/KNO3 点火药
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直列式点火管
装药环
装药环 毫米盖
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点火管零件