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辅助燃气发生器的结构设计与试验研究

曾庆富  
【摘要】: 制导弹药具有射程远、方向性好、可执行精确打击等突出特点,航空炸弹的制导化发展趋势明显。燃气发生器为制导弹药提供能源,本质上是固体火箭发动机的一种,是制导弹药的必备部件,辅助燃气发生器作为燃气发生器的重要组成部分,通过药柱燃烧产生高压气体快速启动涡轮发电机,为控制系统提供能源。常规航空弹药可以通过在普通低阻航空炸弹上加制导舱并改换翼单元进行制导化改装,目前,我国现有常规航空弹药库存量大、型号多,因此,研究辅助燃气发生器为我国常规航空炸弹改造成制导航空炸弹具有重要的军事意义。 本文依据固体火箭发动机的工作原理,在特定条件下分析了燃气在燃烧室内的流动规律,对固体推进剂进行选型和性能分析,建立辅助燃气发生器性能参数的数学模型,进行燃烧室中燃气工作压力、流量和装药的燃速变化规律的研究,并在此基础上建立燃烧室中燃气压力—药柱燃烧时间、燃气流量—药柱燃烧时间的函数关系。 本文根据辅助燃气发生器的工作机理和性能参数的数学模型,进行某型燃气发生器筒体、封头、药柱、挡药板等核心零部件的设计;在高温、低温环境下,对辅助燃气发生器在燃烧室大压力载荷、变流量高压气体作用下的壳体结构进行性能分析和校核,保证辅助燃气发生器壳体工作性能的安全与可靠。 本文通过对生产试制的某型辅助燃气发生器,进行燃气压力、平均压力和工作时间等参数的测试,依据燃气压力—时间、燃气流量—时间的测试曲线,对辅助燃气发生器设计性能,结构工艺性进行分析和验证。证明了辅助燃气发生器结构设计的合理性和安全性,为我国常规航空炸弹制导化改制提供参考和依据。


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