论业余模型火箭发动机设计方法5.31(1).pdfVIP

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中青为科技小组论业余模型火箭发动机设计方法

论业余

模型火箭发动机

设计方法

ByQuix

中青为科技小组论业余模型火箭发动机设计方法

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中青为科技小组论业余模型火箭发动机设计方法

论业余模型火箭发动机设计方法

摘要

为方便青少年航空航天运动科学地开展,本文以业余模型火箭发动机设计作为主要

研究对象。火箭发动机内弹道性能计算程序采用Matlab进行编写,包括使用变步长龙

格库塔法直接近似求解内弹道微分方程;通过引入两相流动内弹道模型以缩小纯气相内

弹道模型的误差进而求解了平衡压强法下的近似内弹道性能。固体火箭燃料各性能参数

使用Cprepop软件进行仿真计算。结合上述算法可以进而计算得出火箭发动机的综合性

能,包括总冲,比冲与推力等参数。最后在完成对模型火箭发动机理论设计后,使用了

基于电阻应变式推力传感器的推力台用以验证其性能,其结果表明这一设计方法简单可

靠,具有较高的应用价值,可以投入到实际的航空航天竞赛运动中。

关键词:固体火箭发动机;内弹道;固体推进剂;模型火箭

I

中青为科技小组论业余模型火箭发动机设计方法

AMethodUsedToDesignModelRocketMotor

ABSTRACT

Inordertofacilitatetheaerospacesportsforteenagerstobecarriedoutscientifically,

thispapertakestheamateurmodelrocketmotordesignasthemainresearchobject.The

interiorballisticperformanceoftherocketenginewascalculatedbyusingMATLAB,

includingusingthevariablestepRunge-Kuttamethodtodirectlyapproximatelysolvethe

zero-dimensionalinteriorballisticdifferentialequation,andtheintroductionofflow

correctionbythetwo-phaseflowmodeltoreducetheerrorofonlypuregasphasemodelwas

usedandthentosolvetheapproximateinteriorballisticperformancebytheequilibrium

pressuremethod.Theperformanceparametersofsolidpropellentsforrocketaresimulatedby

theCprepopsoftware.Combinedwiththealgorithmintroducedabove,thecomprehensive

performanceofrocketmotor,includingtotalimpulse,specificimpulseandthrust,canbe

obtained.Finally,aftercompletingthetheoreticaldesignofthemodelrocketmotor,athrust

sen

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