配合间隙对同轴线对开双喷管结构轨控发动机性能的影响①

孙立刚，李 林，邓 哲，李佳明，张 铎

(西北工业大学航天学院，西安 710072)

配合间隙对同轴线对开双喷管结构轨控发动机性能的影响①

孙立刚，李 林，邓 哲，李佳明，张 铎

(西北工业大学航天学院，西安 710072)

所描述的轨控发动机采用同轴线对开双喷管结构设计，通过对不同工况、不同间隙条件下轨控发动机的流场进行数值模拟，得到了间隙对发动机燃烧室压强、推力等性能参数的影响规律。研究结果表明，当轨控发动机的转子配合间隙不断减小时，推力调节室总压随之不断增大，质量流率不断减小，发动机的推力调节特性变优。

轨控发动机;转子;配合间隙;数值仿真

0 引言

随着高性能卫星与航天器的发展，对轨道控制的固体发动机的应用日益广泛，如国外小型卫星轨道定位、姿态调整、小型导弹末修和精确定位等［1-4］。国内外有很多技术手段来减少固体轨控发动机能量损失，比如熄灭和重新点燃轨控发动机来延长工作时间等［5-6］。采用旋转式结构进行推力切换是较常用的一种方法，但至今为止，尚未有研究人员对发动机推力调节过程中动转子间隙配合的影响做深入的探讨。

本文以某固体轨控发动机为例，发动机采用同轴线对开双喷管结构，动转子在控制腔内进行旋转做动，通过转子堵塞或打开喷管，实现推力的切换与调节。系统存在2种工况:第一种工况为动转子完全堵塞一个喷管，另一个喷管完全打开;第二种工况为动转子旋转至两喷管对称位置，2个喷管各打开一半流通面积。……