增程彈發(fā)動機(jī)噴管燒蝕特性研究.pdf

1、噴管喉襯材料的燒蝕性能是增程彈發(fā)動機(jī)研究的主要方向之一。本文采用SOLO型高強(qiáng)脈沖電子束(HCPEB)裝置及小型固體火箭發(fā)動機(jī)靜態(tài)實(shí)驗(yàn)臺研究了鉬喉襯在低溫雙鈷1-a推進(jìn)劑下以鉬作為增程彈發(fā)動機(jī)噴管喉襯材料的燒蝕特性。
　　首先利用Fluent軟件對小型固體火箭發(fā)動機(jī)噴管內(nèi)部工作時(shí)速度變化、壓力分布進(jìn)行初步的分析，其次利用強(qiáng)流脈沖電子束在不同能量密度不同次數(shù)轟擊時(shí)所產(chǎn)生的熱應(yīng)力及熱沖擊波來模擬火箭發(fā)動機(jī)的工況條件，分析了金屬鉬在熱力

2、耦合作用下材料表面的微觀組織結(jié)構(gòu)特征及顯微硬度的變化規(guī)律。最后采用小型固體火箭發(fā)動機(jī)靜態(tài)實(shí)驗(yàn)臺研究鉬喉襯在低能雙鈷1-a推進(jìn)劑下的燒蝕機(jī)理，通過拓譜高速動態(tài)信號儀器測試了低能推進(jìn)劑燃燒室內(nèi)壓強(qiáng)隨時(shí)間變化的規(guī)律，同時(shí)利用通過掃描電鏡及其所配置的能譜分析了噴管燒蝕后各段（收斂、喉部、擴(kuò)張）的表面顯微結(jié)構(gòu)特征和組成成分。結(jié)果表明:通過流體力學(xué)軟件分析可知，增程彈發(fā)動機(jī)噴管工作時(shí)收斂段為沖刷時(shí)的開始部位，流過噴管內(nèi)高溫火藥氣體劇烈的升溫使該區(qū)域

3、壓力達(dá)到最大，而對于喉部來說，當(dāng)燃?xì)庥墒諗慷瘟鞯胶聿繒r(shí)，因?yàn)楹聿績?nèi)部直徑窄小，故通過其的沖刷介質(zhì)速度是最快的;經(jīng)過不同次數(shù)的強(qiáng)流脈沖電子束轟擊后，鉬表面的形成明顯的火山坑狀或長條胞狀特征，輻照后鉬表面的顯微硬度在一定深度層上有明顯的提升;在雙鈷1-a推進(jìn)劑下鉬喉襯燒蝕程度沿軸向方向不斷變化，喉襯各部位燒蝕形貌存在明顯的差別。在收斂段末段區(qū)域及整個(gè)喉部區(qū)域燒蝕最為嚴(yán)重，其主要為熱化學(xué)燒蝕和粒子劇烈沖蝕，平均最大線燒蝕率為0.1475mm/