《《航天技術(shù)概論二》PPT課件.ppt》由會(huì)員分享，可在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)《《航天技術(shù)概論二》PPT課件.ppt（24頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、2.3.1 發(fā)動(dòng)機(jī)的主要參數(shù),,2.3 化學(xué)火箭發(fā)動(dòng)機(jī),第二章 動(dòng)力裝置,2.3.1.1 推力,1）推力室的推力 推力室工作期間，作用在推力室內(nèi)表面上的燃?xì)鈮毫臀词軘_動(dòng)的周?chē)橘|(zhì)作用在推力室外表面的壓力的合力的軸向分量。,,,,第二章 動(dòng)力裝置,思考： 1.化學(xué)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的推力與飛行器的飛行速度有關(guān)嗎？,2.隨著飛行高度的增加，化學(xué)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的推力如何變化？,定常流動(dòng)量方程：作用在控制體上的合外力等于單位時(shí)間內(nèi) 流出控制體與流入控制體的流體的動(dòng)量差。,（2.8）,對(duì)于恒定推力，忽略啟動(dòng)和關(guān)機(jī)過(guò)渡過(guò)程，上式可簡(jiǎn)化為,(2.9),,,2.3.1.2 總沖和比沖,總沖It 為整個(gè)工作時(shí)間

2、內(nèi)推力對(duì)時(shí)間的積分，即,比沖Is 為單位質(zhì)量的推進(jìn)劑所產(chǎn)生的總沖。,(2.10),第二章 動(dòng)力裝置,,2.3.2 液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī),2.3.2.1 發(fā)動(dòng)機(jī)的組成、結(jié)構(gòu)及工作原理 液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)一般包括推力室、 推進(jìn)劑的貯箱，強(qiáng)迫推進(jìn)劑進(jìn)入推力室 的推進(jìn)輸送系統(tǒng)，推進(jìn)劑流量調(diào)節(jié)控制 裝置和發(fā)動(dòng)機(jī)架等。,第二章 動(dòng)力裝置,1.推力室 推力室是液體推進(jìn)劑進(jìn)行噴注、霧化、混合和燃燒，并使 燃?xì)馀蛎浺愿咚賴(lài)姵霎a(chǎn)生推力的部件。 包括噴注器、燃燒室和噴管三部分。,,2.推進(jìn)劑輸送系統(tǒng) 將推進(jìn)劑從貯箱輸送到推力室的系統(tǒng)稱(chēng)為推進(jìn)劑輸送系統(tǒng)。目前液 體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的輸送系統(tǒng)有擠壓式和泵壓式兩種。 （1）擠壓式輸送

3、系統(tǒng)。其借助于高壓氣體的壓強(qiáng)，將推進(jìn)劑由貯箱擠 壓到推力室中。,第二章 動(dòng)力裝置,,1燃燒劑貯箱； 2氧化劑貯箱； 3增壓活門(mén)； 4渦輪； 5齒輪箱； 6氧化劑泵； 7燃燒劑泵； 8主活門(mén)； 9推力室； 10燃?xì)獍l(fā)生器； 11蒸發(fā)器； 12火藥啟動(dòng)器,圖 2-12,（2）泵壓式輸送系統(tǒng)。利用渦輪泵提高來(lái)自貯箱的推進(jìn)劑的壓強(qiáng)，使推 進(jìn)劑按規(guī)定的流量和壓強(qiáng)進(jìn)入燃燒室。,第二章 動(dòng)力裝置,,2.3.2.2 液體推進(jìn)劑 1.液體推進(jìn)劑的分類(lèi) 單組元、雙組元和三組元推進(jìn)劑 單組元推進(jìn)劑：是指在同一物質(zhì)中既含有氧化劑又含有燃燒劑。 雙組元推進(jìn)劑：是指一個(gè)是氧化劑，另一個(gè)組元是燃燒劑。它們被

4、分 別貯存，并且在燃燒室以外不混合。 三組元推進(jìn)劑：是指由氧化劑、燃燒劑和具有小摩爾質(zhì)量的組元組成。 高沸點(diǎn)推進(jìn)劑、低沸點(diǎn)推進(jìn)劑和低溫推進(jìn)劑,第二章 動(dòng)力裝置,高沸點(diǎn)推進(jìn)劑：沸點(diǎn)高于298K。如硝酸、偏二甲肼、火箭煤油。 低沸點(diǎn)推進(jìn)劑：沸點(diǎn)低于298K，但高于120K。如四氧化二氮。 低溫推進(jìn)劑：沸點(diǎn)低于120K。如液氧、液氫、液氟,,2.主要的液體推進(jìn)劑 氧化劑 液氧 硝酸 四氧化二氮 過(guò)氧化氫,燃燒劑 液氫 偏二甲肼 火箭煤油 一甲基肼 肼,推進(jìn)劑組合 液氧+液氫 硝酸+偏二甲肼 四氧化二氮+偏二甲肼 液氧+火箭煤油,第二章 動(dòng)力裝置,典型液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)性能比較,,,2.3.3

5、 固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī),2.3.3.1 發(fā)動(dòng)機(jī)的組成及工作原理 由燃燒室、推進(jìn)劑裝藥、點(diǎn)火裝置和噴管四部分組成。,第二章 動(dòng)力裝置,,2.3.3.2 固體推進(jìn)劑 固體推進(jìn)劑分為兩大類(lèi)：1）均質(zhì)推進(jìn)劑 2）異質(zhì)推進(jìn)劑 均質(zhì)推進(jìn)劑：從微觀(guān)結(jié)構(gòu)上看比較均勻，在同一分子內(nèi)既包含 燃燒劑又包含氧化劑。如雙基推進(jìn)劑。 異質(zhì)推進(jìn)劑：從微觀(guān)結(jié)構(gòu)上看是不均勻的，由固體顆粒氧化劑、 金屬粉末和膠體狀態(tài)的粘合劑組成。如復(fù)合推進(jìn)劑 和復(fù)合改性雙基推進(jìn)劑。,第二章 動(dòng)力裝置,,,第二章 動(dòng)力裝置,,第二章 動(dòng)力裝置,液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)與固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的比較： 1.固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)比液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和

6、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單。 2.固體發(fā)動(dòng)機(jī)的推力和工作時(shí)間受環(huán)境初溫影響較大，而液體發(fā)動(dòng)機(jī)則不然。 3.液體發(fā)動(dòng)機(jī)可以隨意開(kāi)車(chē)，而固體發(fā)動(dòng)機(jī)是不可能的。 4.一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于大推力、工作時(shí)間長(zhǎng)的發(fā)動(dòng)機(jī)，采用液體發(fā)動(dòng)機(jī)比較有利， 而對(duì)于工作時(shí)間短的發(fā)動(dòng)機(jī)，多采用固體發(fā)動(dòng)機(jī)。 5.液體火箭推進(jìn)劑的比沖一般比固體火箭推進(jìn)劑的高。 6.液體發(fā)動(dòng)機(jī)的推力調(diào)節(jié)容易實(shí)現(xiàn)，而固體發(fā)動(dòng)機(jī)推力調(diào)節(jié)較難。 7.液體發(fā)動(dòng)機(jī)的地面勤務(wù)處理要比固體發(fā)動(dòng)機(jī)復(fù)雜的多.,,,F-1發(fā)動(dòng)機(jī),J-2發(fā)動(dòng)機(jī),,,RD-170發(fā)動(dòng)機(jī),HM-7B發(fā)動(dòng)機(jī),,,50噸氫氧火箭發(fā)動(dòng)機(jī),120噸液氧/煤油發(fā)動(dòng)機(jī),第三章 導(dǎo)彈飛行力學(xué)基礎(chǔ),3.1 空氣動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)知

7、識(shí) 3.1.1 空氣流動(dòng)時(shí)的基本規(guī)律 狀態(tài)參數(shù)及狀態(tài)方程,,,,狀態(tài)參數(shù)：密度 、壓強(qiáng)P 和溫度T。,狀態(tài)方程：,等熵方程:,氣體流動(dòng)質(zhì)量守恒方程 對(duì)于連續(xù)介質(zhì)的穩(wěn)態(tài)流動(dòng)，在同一時(shí)間內(nèi)，流進(jìn)任意截面 的氣體和從另一截面流出的氣體質(zhì)量相等，即,,,,,伯努力方程（能量守恒方程） 在定常流動(dòng)和絕熱條件下，伯努力方程為：,音速和馬赫數(shù) 1）音速 音速：微弱擾動(dòng)在氣體中的傳播速度。 2）馬赫數(shù)Ma 馬赫數(shù)Ma：氣體流動(dòng)速度v與音速a之比，即,,,,,,,,Ma0.4 為低速流 0.45為高超音速流,氣體流動(dòng)特性方程 氣體流動(dòng)特性方程如下： Ma1時(shí)，dv和dA同號(hào)，即氣流加速需要減小通道橫截面積,,,,,,,,,激波和膨脹波 1）激波 當(dāng)物體以超音速在空氣中飛行時(shí)，前方的空氣來(lái)不及讓開(kāi)被突然壓縮形成堆積而形成的強(qiáng)烈的空氣壓縮波。 激波分為正激波和斜激波兩種。,,,,,,,,,正激波：波面和飛行速度垂直。 斜激波：波面相對(duì)飛行速度傾斜一定角度。,2）膨脹波 氣流以超音速流過(guò)一物體表面，突遇一個(gè)向外的角度轉(zhuǎn)折時(shí)，流動(dòng)空間增加，流速會(huì)增大，溫度、壓強(qiáng)會(huì)降低，這就形成了一種新的擾動(dòng)，稱(chēng)這種擾動(dòng)為膨脹波。,