固体火箭发动机学习资料
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射外，还要减少烟雾排放。 烟雾实质是悬浮于气体或空气中的凝聚态（液 态或固
态）物质。推进剂燃烧后烟雾的来源是固体推进 剂中金属
铝粉的燃烧产物Al2O3,以及作为推进剂的燃烧催 化剂和稳
定2020剂/5/15的金属(铅、铜、铁、锡、铬等)化合物的燃
导弹发动机多媒体教学课件
第三节 装药
装药的主要任务是在燃烧室外形尺寸 及质量 限定的条件下，进行药型、包覆及药柱的 结构完 整性分析，使推进剂按预期的规律燃烧， 以满足 内弹道性能的要求。
2020/5/15
导弹发动机多媒体教学课件
第二节 推进剂选择
• 减少雷达波衰减采取的措施 增加推进剂的氧化剂和燃烧剂之比，也 可以
通过减少金属含量来提高该比值，但这样 会降低
比冲； 向推进剂中加入电子清除剂附加物，即 在配
方中加入电子捕捉剂； 2020/5/1调5 整配方，使燃烧室和喷管出口温度降
2020/5/15
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第三节 装药
2020/5/15
导弹发动机多媒体教学课件
第三节 装药
助推器装药
助推器具有推力大，工作时间短的特点，为满足这些 要求，一般采用侧燃装药。
两种药型方案： 一是采用薄肉厚、大燃面的药型。如树枝型和车轮型 装药。这种药型要求用高能量、中等燃速的推进剂，如压 伸或浇铸双基类自由装填药柱； 二是采用大肉厚药型、贴壁浇铸装药。具有装填系数 较大的特点，但对推进剂的燃速提出了较高的要求。装药 裂纹及包覆层的脱粘问题是应着重解决的技术问题。
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第二节 推进剂选择
• 聚氨酯推进剂 主要是以聚氨酯弹性体为基体，在其中 分散
有一定力度的无机氧化剂盐、铝粉和其它 附加成
分的一种连续的复合高分子橡胶制品。 特点： 比冲高，低温力学性能良好，加工性能 好。
2020/5在/15 战术导弹中，不但可以作为主发动机
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第二节 推进剂选择
内弹道性能和燃烧性能 内弹道性能与控制燃速和发动机质量速率的参数有关。在
导弹所有预期的发射条件下，在要求的极限以内，所选择的推 进剂类型应具有推力曲线合乎要求的内弹道性能。
高温固体推进剂的高温排气，在高的火焰温度下会产生电 离，这种电离的热排出物会衰减制导、跟踪或遥测射频信号， 引起雷达波衰减的主要原因是碱金属（主要是钠和钾）在不平 衡的脉动燃烧过程中发生热电离，当空域较低时，衰减更为明 显，这种衰减随着火焰温度的升高、喷管喉部的减小和膨胀比 的减小而增加；推进剂中铝粉燃烧时使火焰温度增加，并降低 推进剂的氧化剂和燃烧剂之比，助长了脉动燃烧，因而使雷达 波衰减增加。
主发动机
推力小 工作时间长
2020/5/15
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第二节 推进剂选择
推进剂种类
双基推进剂 优点： • 工艺方法比较成熟； • 原材料来源较广，成本低； • 药柱质量稳定，重现性好； • 贮存寿命长，对湿气不敏感； • 发射时无烟。
2020/5/15
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在推进剂中加入适量的铝粉，可提高密度比冲。 推进剂的铝粉含量增加，热量增加，但两相流损失也增 加，存在一个最佳铝粉含量。对于大尺寸固体火箭发动机，最 佳铝粉含量在17%～20%之间，可使比冲增加11%左右，而小 型 固体火箭发动机的最佳铝粉含量在14%～17%之间。
2020/5/15
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预计 的热和化学环境影响，而无不合格的降解
现象。 若装药必须在一个宽的温度范围贮存，
应当 考虑选用复合固体推进剂，与复合推进剂
相比， 2双020/5基/15 推进剂在高温时安定性一般较差，但
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第二节 推进剂选择
危险性与毒性 选用的推进剂危险等级应符合使用要求，有
毒排气产物不应超出国家有关标准。
简单，加工性能良好，工艺比较成熟。 缺点： 比冲比较低，固化温度和玻璃化温度比较高。
2020/5/15
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第二节 推进剂选择
• 聚丁二烯推进剂 聚丁二烯推进剂的粘合剂是丁二烯的
聚合物 或丁二烯同其他材料的共聚物。
特点： 比冲比较高，密度也高，燃速的调节 范围宽。
2020/5/15
2020/5/15
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推进剂选择
3
装药
2020/5/15
导弹发动机多媒体教学课件
第一节 概述
动力 装置
起飞加速发动机（助推器） 续航发动机（主发动机）
连接 形式
串联式 并联式
2020/5/15
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第一节 概述
发动机特点
助推器
短时间获得大推力和总冲 良好的安全、可靠性 具有环形的特点
第二节 推进剂选择
缺点： • 比冲低； • 密度小； • 高低温力学性能差。
不适于战略武器使用，仅适用于枪炮和战术 火箭武器。
2020/5/15
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第二节 推进剂选择
复合推进剂
• 聚硫橡胶推进剂 以部分聚合的液态橡胶为粘合剂，以化学交联为
基础的现代复合固体推进剂。 优点： 具有良好的力学性能与粘结性能；制造工艺比较
2020/5/15
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第二节 推进剂选择
经济性 所选取的推进剂应当价格低廉,其组分容易
获得,一般不采用特殊的或不经济的质量控制方 法、加工技术和贮存条件。
2020/5/15
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第二节 推进剂选择
发动机喷气尾流烟雾问题 导弹除了自身要减少雷达波辐射、噪声辐射及 红外辐
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第二节 推进剂选择
力学性能 根据导弹的战术技术要求，在使用温度范围
内所选固体推进剂的伸长率和抗拉强度，应能充 分缓解药柱的内应力，而不损害装药结构的完整 性，或者不致引起不允许出现的内弹道变化。
2020/5/15
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第二节 推进剂选择
安定性 在所要求的使用期内，足以经受得住所
第二节 推进剂选择
推进剂选择应考虑的问题 能量性能
双基推进剂的比重和密度较低，火焰温度也较低，当对密 度比冲要求不太高，且要求较低的燃温时，双基推进剂仍可使 用，因为火焰温度较高时，发动机需要附加绝热措施；当要求 推进剂具有良好的高温热安定性和低温物理性能时，则不能选 择双基推进剂，应选择一种含铝的复合固体推进剂。
态）物质。推进剂燃烧后烟雾的来源是固体推进 剂中金属
铝粉的燃烧产物Al2O3,以及作为推进剂的燃烧催 化剂和稳
定2020剂/5/15的金属(铅、铜、铁、锡、铬等)化合物的燃
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第三节 装药
装药的主要任务是在燃烧室外形尺寸 及质量 限定的条件下，进行药型、包覆及药柱的 结构完 整性分析，使推进剂按预期的规律燃烧， 以满足 内弹道性能的要求。
2020/5/15
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第二节 推进剂选择
• 减少雷达波衰减采取的措施 增加推进剂的氧化剂和燃烧剂之比，也 可以
通过减少金属含量来提高该比值，但这样 会降低
比冲； 向推进剂中加入电子清除剂附加物，即 在配
方中加入电子捕捉剂； 2020/5/1调5 整配方，使燃烧室和喷管出口温度降
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第三节 装药
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第三节 装药
助推器装药
助推器具有推力大，工作时间短的特点，为满足这些 要求，一般采用侧燃装药。
两种药型方案： 一是采用薄肉厚、大燃面的药型。如树枝型和车轮型 装药。这种药型要求用高能量、中等燃速的推进剂，如压 伸或浇铸双基类自由装填药柱； 二是采用大肉厚药型、贴壁浇铸装药。具有装填系数 较大的特点，但对推进剂的燃速提出了较高的要求。装药 裂纹及包覆层的脱粘问题是应着重解决的技术问题。
导弹发动机多媒体教学课件
第二节 推进剂选择
• 聚氨酯推进剂 主要是以聚氨酯弹性体为基体，在其中 分散
有一定力度的无机氧化剂盐、铝粉和其它 附加成
分的一种连续的复合高分子橡胶制品。 特点： 比冲高，低温力学性能良好，加工性能 好。
2020/5在/15 战术导弹中，不但可以作为主发动机
导弹发动机多媒体教学课件
第二节 推进剂选择
内弹道性能和燃烧性能 内弹道性能与控制燃速和发动机质量速率的参数有关。在
导弹所有预期的发射条件下，在要求的极限以内，所选择的推 进剂类型应具有推力曲线合乎要求的内弹道性能。
高温固体推进剂的高温排气，在高的火焰温度下会产生电 离，这种电离的热排出物会衰减制导、跟踪或遥测射频信号， 引起雷达波衰减的主要原因是碱金属（主要是钠和钾）在不平 衡的脉动燃烧过程中发生热电离，当空域较低时，衰减更为明 显，这种衰减随着火焰温度的升高、喷管喉部的减小和膨胀比 的减小而增加；推进剂中铝粉燃烧时使火焰温度增加，并降低 推进剂的氧化剂和燃烧剂之比，助长了脉动燃烧，因而使雷达 波衰减增加。
主发动机
推力小 工作时间长
2020/5/15
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第二节 推进剂选择
推进剂种类
双基推进剂 优点： • 工艺方法比较成熟； • 原材料来源较广，成本低； • 药柱质量稳定，重现性好； • 贮存寿命长，对湿气不敏感； • 发射时无烟。
2020/5/15
导弹发动机多媒体教学课件
在推进剂中加入适量的铝粉，可提高密度比冲。 推进剂的铝粉含量增加，热量增加，但两相流损失也增 加，存在一个最佳铝粉含量。对于大尺寸固体火箭发动机，最 佳铝粉含量在17%～20%之间，可使比冲增加11%左右，而小 型 固体火箭发动机的最佳铝粉含量在14%～17%之间。
2020/5/15
导弹发动机多媒体教学课件
预计 的热和化学环境影响，而无不合格的降解
现象。 若装药必须在一个宽的温度范围贮存，
应当 考虑选用复合固体推进剂，与复合推进剂
相比， 2双020/5基/15 推进剂在高温时安定性一般较差，但
导弹发动机多媒体教学课件
第二节 推进剂选择
危险性与毒性 选用的推进剂危险等级应符合使用要求，有
毒排气产物不应超出国家有关标准。
简单，加工性能良好，工艺比较成熟。 缺点： 比冲比较低，固化温度和玻璃化温度比较高。
2020/5/15
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第二节 推进剂选择
• 聚丁二烯推进剂 聚丁二烯推进剂的粘合剂是丁二烯的
聚合物 或丁二烯同其他材料的共聚物。
特点： 比冲比较高，密度也高，燃速的调节 范围宽。
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推进剂选择
3
装药
2020/5/15
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第一节 概述
动力 装置
起飞加速发动机（助推器） 续航发动机（主发动机）
连接 形式
串联式 并联式
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第一节 概述
发动机特点
助推器
短时间获得大推力和总冲 良好的安全、可靠性 具有环形的特点
第二节 推进剂选择
缺点： • 比冲低； • 密度小； • 高低温力学性能差。
不适于战略武器使用，仅适用于枪炮和战术 火箭武器。
2020/5/15
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第二节 推进剂选择
复合推进剂
• 聚硫橡胶推进剂 以部分聚合的液态橡胶为粘合剂，以化学交联为
基础的现代复合固体推进剂。 优点： 具有良好的力学性能与粘结性能；制造工艺比较
2020/5/15
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第二节 推进剂选择
经济性 所选取的推进剂应当价格低廉,其组分容易
获得,一般不采用特殊的或不经济的质量控制方 法、加工技术和贮存条件。
2020/5/15
导弹发动机多媒体教学课件
第二节 推进剂选择
发动机喷气尾流烟雾问题 导弹除了自身要减少雷达波辐射、噪声辐射及 红外辐
导弹发动机多媒体教学课件
第二节 推进剂选择
力学性能 根据导弹的战术技术要求，在使用温度范围
内所选固体推进剂的伸长率和抗拉强度，应能充 分缓解药柱的内应力，而不损害装药结构的完整 性，或者不致引起不允许出现的内弹道变化。
2020/5/15
导弹发动机多媒体教学课件
第二节 推进剂选择
安定性 在所要求的使用期内，足以经受得住所
第二节 推进剂选择
推进剂选择应考虑的问题 能量性能
双基推进剂的比重和密度较低，火焰温度也较低，当对密 度比冲要求不太高，且要求较低的燃温时，双基推进剂仍可使 用，因为火焰温度较高时，发动机需要附加绝热措施；当要求 推进剂具有良好的高温热安定性和低温物理性能时，则不能选 择双基推进剂，应选择一种含铝的复合固体推进剂。