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战术导弹技术2026年第02期:固体火箭发动机点火冲击流场分析

来源:期刊VIP网 时间:


作者:宋军;朱亮;胡博文;俞青源;杨铭丰;白皓碧;

单位:西安现代控制技术研究所;陆空基信息感知与控制全国重点实验室;

摘要:针对固体火箭发动机点火冲击问题,为得到点火初期冲击波流场特性,基于高精度数值格式编制了计算代码,并采用经典实验验证了计算结果的可靠性。在此基础上,对固体发动机点火冲击初期流场开展了数值研究。计算结果表明,所编制计算代码可精细捕捉点火具破膜后流场波系演化特征,清晰描述了点火冲击波传播、反射、绕射及其诱导流场结构的变化过程;点火具破膜后,球状点火冲击波进入装药通道后迅速撞击在装药表面造成装药表面压力突升,继而,点火冲击波经装药表面反射后在传播过程中形成了三波点结构,最终点火冲击波呈平面激波状向下游传播。期间,点火燃气呈高度欠膨胀射流模态,发展的燃气射流结构对装药表面造成持续冲击导致装药表面压力一度出现两个峰值点。点火冲击波进入喷管收敛段区域后将发生一系列激波绕射及反射过程,导致喷管收敛段区域呈现十分复杂的流动结构,同时,受激波扫掠及反射后激波进一步压缩作用,喷管收敛段区域压力显著上升。最终,当喷管收敛段反射激波反向进入装药通道后,将引起装药表面压力急剧爬升至峰值点,该压力峰值可达点火冲击波首次扫掠装药表面后压力峰值的3倍。

关键词:固体发动机;;点火冲击波;;激波反射;;三波点;;欠膨胀射流;;涡;;数值模拟