火箭武器發(fā)射過程的燃氣射流

目錄
序
前言
第1章 流體的流動與推力的產(chǎn)生 1
1.1 流動產(chǎn)生推力的4個例子 2
1.1.1 4個例子 2
1.1.2 例子的運動原理 4
1.2 火箭發(fā)動機推進技術 6
1.2.1 火箭推進劑的發(fā)展歷史 6
1.2.2 拉瓦爾噴管的工作原理 7
1.2.3 氣體壓強與推力 9
1.3 流體遇阻與壓強變化 10
1.3.1 不可壓縮流體遇阻時的壓強變化 10
1.3.2 可壓縮流體遇阻時的壓強變化 11
1.3.3 流動遇阻與壓強變化的關系 12
1.4 內(nèi)容導讀 13
1.4.1 沖擊載荷與結構設計關系 13
1.4.2章節(jié)邏輯關系 14
本章小結 15
參考文獻 16
第2章 火箭武器系統(tǒng)及其發(fā)射技術 17
2.1 參數(shù)與坐標定義 18
2.1.1 坐標系 18
2.1.2 參數(shù)的含義、符號及單位 18
2.2 火箭彈的構成與性能 20
2.2.1 火箭彈組成部件及其功能 21
2.2.2 火箭彈的飛行穩(wěn)定性 22
2.2.3 火箭發(fā)動機的分類 23
2.2.4 固體火箭發(fā)動機的裝藥與燃燒 24
2.2.5 燃氣在噴管中的流動特征 27
2.3 火箭炮發(fā)展歷史、構成及功能 30
2.3.1 發(fā)射裝置 31
2.3.2 運行底盤與地面支撐系統(tǒng) 39
2.3.3 指揮與控制系統(tǒng) 41
2.3.4 輔助系統(tǒng) 41
2.4 火箭彈發(fā)射技術 41
2.4.1 火箭彈發(fā)射過程 44
2.4.2 燃氣射流對發(fā)射系統(tǒng)的沖擊 45
2.4.3 傾斜發(fā)射與垂直發(fā)射技術 47
2.4.4 同時離軌發(fā)射技術 49
本章小結 50
參考文獻 50
第3章 燃氣的生成、流動及其特性 52
3.1 固體火箭推進劑組成與特性 52
3.1.1 雙基推進劑 54
3.1.2 復合推進劑 55
3.1.3 復合雙基推進劑 55
3.1.4 推進劑的組成與燃燒成分 55
3.2 推進劑的燃燒與燃氣的生成 57
3.2.1 雙基推進劑的燃燒模型 57
3.2.2 復合推進劑的燃燒模型 62
3.3 燃氣流動與推力的產(chǎn)生 65
3.3.1 燃氣的排出與推力的產(chǎn)生 65
3.3.2 燃氣的一維流動 67
3.3.3 噴管形狀對流動的影響 73
3.4 燃氣及其流動的基本屬性 77
3.4.1 關于氣體流動的假設與基本定義 78
3.4.2 氣體狀態(tài)方程 81
3.4.3 氣體的可壓縮性與黏性 82
3.4.4 高溫氣體的熱力學特性 85
3.4.5 多組分混合氣體 86
3.5 燃氣流動模型的選擇 88
3.5.1 絕熱流動與等熵流動模型 88
3.5.2 理想流體(無黏性流體)流動模型 89
3.5.3 不可壓縮流體流動模型 89
3.5.4 湍流效應 90
3.5.5 有限速率化學反應 90
本章小結 90
參考文獻 91
第4章 燃氣射流的流動形態(tài) 92
4.1 火箭彈發(fā)射過程的5 個階段 93
4.1.1 定向器前后蓋的開啟方式 93
4.1.2 點火階段 94
4.1.3 閉鎖解脫階段 96
4.1.4 定向器內(nèi)運動階段 97
4.1.5 燃氣射流沖擊管口階段 98
4.1.6 火箭彈遠離定向器階段 99
4.2 燃燒室與噴管內(nèi)的流動形態(tài) 100
4.2.1 流動的維數(shù) 100
4.2.2 燃燒室及噴管內(nèi)流動的特點 101
4.3 同口徑筒式定向器內(nèi)及管口流動形態(tài) 103
4.3.1 發(fā)射初期燃氣流動區(qū)域幾何構型 103
4.3.2 定向器內(nèi)燃氣流動形態(tài)和規(guī)律 105
4.3.3 管口沖擊時燃氣流動形態(tài)和規(guī)律 105
4.4 異口徑筒式定向器流動與沖擊形態(tài) 106
4.4.1 發(fā)射初期燃氣流動區(qū)域及形態(tài) 107
4.4.2 定向器內(nèi)運動過程燃氣射流流動形態(tài) 108
4.4.3 管口沖擊時流動幾何構型 109
4.5 同時離軌定向器燃氣流動與沖擊形態(tài) 109
4.5.1 發(fā)射初期燃氣流動區(qū)域的幾何構型 109
4.5.2 定向器內(nèi)燃氣流動形態(tài)與規(guī)律 110
4.6 滑軌式和籠式定向器內(nèi)燃氣射流流動與沖擊形態(tài) 111
4.6.1 發(fā)射初期燃氣射流流動區(qū)域幾何構型 111
4.6.2 在軌運動時燃氣流動區(qū)域幾何構型 112
4.7 迎氣面面積與燃氣沖擊力 113
本章小結 115
參考文獻 115
第5章 燃氣射流的實驗測量 117
5.1 燃氣射流流場參數(shù)的定義 121
5.1.1 壓強的測量歷史 122
5.1.2 測量壓強的標準裝置 123
5.1.3 與壓強有關的幾個概念 127
5.1.4 運動流體的壓強測量 132
5.2 燃氣自由射流流場壓強的測量 148
5.2.1 自由射流流場的典型結構 148
5.2.2 自由射流流場壓強分布 152
5.2.3 自由射流流場壓強測量系統(tǒng)的構建 153
5.2.4 某自由射流流場壓強測量系統(tǒng)實例 156
5.2.5 測點布設與流場預估 159
5.2.6 實驗測量結果回歸分析 170
5.2.7 實驗測量實例 171
5.3 定向器迎氣面沖擊壓強的測量 173
5.3.1 壓強測點布設相關問題 174
5.3.2 實驗測量與數(shù)據(jù)處理 182
5.4 燃氣射流沖擊力計算 188
本章小結 191
參考文獻 192
第6章 燃氣射流的數(shù)值仿真 194
6.1 計算流體力學與有限差分法 197
6.1.1 微分的差分運算 199
6.1.2 關于有限差分法的幾個重要問題 201
6.1.3 差分方程的建立方法 205
6.2 燃氣射流流動模型 208
6.2.1 燃氣特性與流動模型 208
6.2.2 燃氣射流數(shù)值仿真模型 210
6.2.3 流動方程組的數(shù)值求解過程 214
6.3 軸對稱流動模型在燃氣射流中的應用 221
6.3.1 噴管內(nèi)流動仿真 222
6.3.2 自由射流流動仿真 232
6.3.3 定向器內(nèi)流動仿真 238
6.3.4 管口沖擊流動仿真 241
6.3.5 定向器管尾沖擊流動仿真 246
6.4 燃氣射流對發(fā)射系統(tǒng)的沖擊載荷及其應用 252
6.4.1 集束式定向器迎氣面沖擊流動仿真 252
6.4.2 箱式定向器迎氣面沖擊流場仿真 256
6.4.3 滑軌式定向器燃氣沖擊流動仿真 265
6.4.4 同時離軌定向器燃氣沖擊流動仿真 268
本章小結 273
參考文獻 276
后記 278