固体火箭发动机推力控制关键技术发展
推力矢量控制(TVC)是一种通过控制发动机主推力相对于弹轴的偏移来产生所需控制力矩的控制技术。固体火箭发动机推力矢量控制技术大体分为3类:(1)摆动喷管致偏类,摆动喷管致偏是通过伺服机构带动整个发动机或部分喷管摆动,使喷流方向发生偏转,产生所需的侧向力和力矩。这种方式控制效率较高,除余弦效应外,没有其他的推力损失,但所需伺服机构的功率较大,重量和所占空间较大。(2)流体二次喷射致偏类,这种方式不需很复杂的机械伺服机构,但需携带供二次喷射用的流体和压力源,在小型导弹上实现起来比较困难。(3)阻流致偏类,这种方式推力损失较大,但此类系统设计灵巧简洁,实现方便,要求伺服机构的功率也较小。固体火箭发动机推力大小调节可主要分为6种类型:(1)调节喷管喉部面积的发动机,如喉栓式和涡流阀式。(2)控制推进剂质量燃速的变推力发动机,如光导纤维控制固体火箭发动机燃速的方法、负压强指数推进剂药芯法、毛细管法和负压强指数推进剂药芯法。(3)胶状推进剂固体火箭发动机,胶状发动机可脉冲式提供燃料,具有直接通过燃料消耗改变控制推力特性的能力,实现推力的随机调节。(4)加质发动机,由高能助推发动机和双室开/关发动机两部分组成,其间由易碎膜片隔开。(5)层状发动机,该类发动机是由多个惰性限燃层将装药分开的单室发动机,每个分开的药柱都有自己独立的点火系统。(6)熄火型发动机,该类型发动机需要有多次启动的点火系统来辅助完成熄火后的再启动,按其工作原理分为降压熄火,喷射液体熄火和喷射固体灭火剂熄火3种。固体火箭发动机推力矢量控制技术的发展动向:降低费效比技术;增重控制技术;喷管密封技术和导弹与发动机一体化技术。
推力控制 固体火箭发动机 摆动喷管致偏 流体二次喷射致偏 阻流致偏
杨云 马岑睿 刘伟
空军工程大学导弹学院,三原 713800
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2007-08-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）