Nghiên cứu động cơ tên lửa nhiên liệu rắn hai buồng đốt liên hợp
Không có thông tin ngành cụ thể trong văn bản.
Luận án này tập trung nghiên cứu động cơ tên lửa nhiên liệu rắn hai buồng đốt liên hợp (ĐTRHBĐ) nhằm hiện thực hóa việc thiết kế chế tạo tên lửa có điều khiển tại Việt Nam, trong bối cảnh công nghiệp sản xuất nhiên liệu rắn còn hạn chế. Mục đích chính là thiết lập cơ sở lý thuyết ban đầu cho loại động cơ này tại nước ta, thông qua việc phân tích định lượng mối quan hệ giữa đặc trưng kết cấu, đặc trưng làm việc và các chế độ hoạt động khả dĩ. Đối tượng nghiên cứu là ĐTRHBĐ sử dụng thuốc phóng keo, làm việc ở các chế độ ổn định, với phạm vi nghiên cứu bao trùm toàn bộ quá trình làm việc, đặc biệt tập trung vào khả năng chương trình hóa lực đẩy của động cơ. Phương pháp nghiên cứu được áp dụng là kết hợp lý thuyết và thực nghiệm.
Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc làm sáng tỏ cơ sở lý thuyết về ĐTRHBĐ, phục vụ công tác thiết kế, chế tạo, nghiên cứu và giảng dạy. Đồng thời, luận án đề xuất phương án chế tạo động cơ phóng và hành trình có thời gian làm việc dài khi sử dụng thuốc phóng keo sản xuất trong nước. Nội dung chính của luận án bao gồm tổng quan về ĐTRHBĐ, xây dựng mô hình toán xác định các đặc trưng làm việc, nghiên cứu thực nghiệm kiểm chứng trên động cơ mẫu và khảo sát ảnh hưởng của một số yếu tố đến chế độ làm việc của động cơ.
Mô hình toán được xây dựng dựa trên phân tích các quá trình hóa lý trong các buồng đốt và các giả thiết cơ bản, sau đó được giải bằng phương pháp Runge-Kutta bậc 4. Kết quả tính toán định tính từ mô hình này phù hợp với lý thuyết. Nghiên cứu thực nghiệm tập trung vào cụm vách ngăn, xác định bề dày thuốc phóng trong vách ngăn là 25 mm và áp suất mở thông trung bình là 38,6.105 Pa, đảm bảo động cơ hoạt động ổn định. Hai phát bắn thử nghiệm trên động cơ mẫu đã được thiết kế và chế tạo cho thấy sai số giữa kết quả đo áp suất, lực đẩy so với lý thuyết có giá trị tương đối nhỏ (dưới 10%), từ đó khẳng định độ tin cậy cao của mô hình toán.
Luận án cũng khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ diện tích lưu thông giữa hai buồng đốt (ks) và thời điểm kích hoạt buồng đốt 2 (tmlt) đến chế độ làm việc. Kết quả chỉ ra rằng việc thay đổi ks có thể điều chỉnh giá trị trung bình lực đẩy và thời gian làm việc, trong khi tmlt quyết định chế độ hoạt động (đơn xung, hai xung gián đoạn) và mức độ áp suất. Một số chế độ lực đẩy khả dụng đã được đề xuất cho tên lửa siêu thanh, động cơ hành trình dài và động cơ tích hợp phóng-hành trình, sử dụng thuốc phóng keo sản xuất trong nước, phù hợp với điều kiện công nghệ hiện nay của Việt Nam.
MỞ ĐẦU
Chương 1. TỔNG QUAN
1.1. Đặc trưng chung của động cơ tên lửa nhiên liệu rắn
1.2. Các động cơ tên lửa nhiên liệu rắn điển hình của tên lửa có điều khiển
1.3. Động cơ tên lửa nhiên liệu rắn hai buồng đốt liên hợp
1.4. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước về động cơ tên lửa nhiên liệu rắn hai buồng đốt liên hợp
1.4.1. Ngoài nước
1.4.2. Trong nước
1.5. Luận giải về việc lựa chọn đề tài nghiên cứu của luận án
1.6. Kết luận chương 1
Chương 2. MÔ HÌNH TOÁN XÁC ĐỊNH CÁC ĐẶC TRƯNG LÀM VIỆC CỦA ĐỘNG CƠ TÊN LỬA NHIÊN LIỆU RẮN HAI BUỒNG ĐỐT LIÊN HỢP
2.1. Đặc điểm của các quá trình bên trong các buồng đốt khi động cơ tên lửa nhiên liệu rắn hai buồng đốt liên hợp hoạt động
2.2. Sơ đồ tính toán với các quan niệm và giả thiết cơ bản
2.3. Các phương trình mô tả quá trình làm việc của động cơ
2.4. Hệ phương trình thuật phóng trong của động cơ với các điều kiện đơn trị và phương pháp giải
2.4.1. Hệ phương trình với các điều kiện đơn trị
2.4.2. Phương pháp giải hệ phương trình và sơ đồ thuật toán
2.5. Tính toán lực đẩy của động cơ
2.6. Áp dụng mô hình toán xác định các đặc trưng làm việc của động cơ mẫu thử nghiệm
2.7. Kết luận chương 2
Chương 3. NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM
3.1. Xây dựng động cơ mẫu thử nghiệm
3.2. Nghiên cứu thực nghiệm kết cấu vách ngăn
3.2.1. Thực nghiệm xác định bề dày của thuốc phóng trong vách ngăn
3.2.2. Thực nghiệm xác định áp suất mở thông vách ngăn
3.3. Nghiên cứu thực nghiệm đo áp suất, lực đẩy của động cơ mẫu thử nghiệm
3.3.3. Kết quả thực nghiệm
3.3.4 Phân tích và đánh giá kết quả thực nghiệm
3.4. Kết luận chương 3
CHƯƠNG 4. NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ ĐẾN CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA ĐỘNG CƠ TÊN LỬA NHIÊN LIỆU RẮN HAI BUỒNG ĐỐT LIÊN HỢP
4.1.Nghiên cứu ảnh hưởng của diện tích lưu thông giữa hai buồng đốt
4.1.1. Xác định giá trị tới hạn ks*
4.1.2. Xác định giá trị tới hạn ksmin
4.1.3. Khảo sát các chế độ làm việc của động cơ hai buồng đốt liên hợp trong vùng ksmin < ks < ks*
4.2. Ảnh hưởng của thời điểm kích hoạt buồng đốt 2
4.3. Khả năng ứng dụng một số chế độ làm việc của động cơ tên lửa nhiên liệu rắn hai buồng đốt liên hợp trong điều kiện hiện nay của nước ta
4.3.1. Ứng dụng chế độ lực đẩy hai xung tạo ra động cơ có hai xung cho tên lửa siêu thanh
4.3.2. Ứng dụng chế độ lực đẩy đơn xung tạo ra động cơ lực đẩy lớn tác dụng trong thời gian dài
4.3.3. Ứng dụng chế độ lực đẩy đơn xung tạo ra động cơ hành trình có hai chế độ lực đẩy
4.3.4. Ứng dụng chế độ lực đẩy hai xung tạo ra động cơ phóng và động cơ hành trình trong một động cơ hai buồng đốt liên hợp.
4.4. Kết luận chương 4
KẾT LUẬN CHUNG VÀ KIẾN NGHỊ
I. Kết luận
II. Những đóng góp mới của luận án
III. Kiến nghị về những vấn đề nghiên cứu tiếp theo
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ