星角数n 5 角分数ε 0.8

星根半角θ/2(º) 27.573 星孔半角β(º) 72

星尖圆弧半径r(mm) 8 装药外径D(mm) 280

星根圆弧半径r1(mm) 6 装药长度Lp(mm) 656.25

装药总肉厚ep(mm) 54.2 特征长度l(mm) 77.8

2.3.4  星孔装药的燃面分析

星孔装药燃烧规律如图2.5所示。

令即可得到初始燃烧面积和初始通气面积。

2.3.4.2  星边消失前（）

如图2.5所示，当燃烧从点烧到点时，装药的星角消失，肉厚表示点到的距离，即

在该阶段，周长包括三部分，分别为弧长、弧长和线段，其中线段随着燃烧不断减小，直到消失于。当烧去任意肉厚时，周长可表示为

通气面积为

分析该阶段的燃烧面积的变化规律可以发现，燃烧面积随肉厚的变化呈线性关系，是线性增加还是线性减小取决于（2.40）式右端第三项的符号，即

可见，星角数与星根半角之间的关系决定了燃烧面积的变化特性。为了方便，将等面燃烧对应的星根半角定义为等面角，并用表示，即

于是，当时，为减面燃烧；当时，为增面燃烧；当时，为等面燃烧。不同星角数对应的等面角已在表2.1中给出。

2.3.4.3  星边消失后（）

装药的星边消失后，周长只包括两部分，分别为弧长和弧长，其中弧长随着燃烧不断变化。当烧去任意肉厚为是，周长表示为

通气面积为

2.3.4.4  余药（）

对于形状复杂的装药，当燃烧肉厚达到总肉厚时，装药会剩下离散的若干装药药块，其数量取决于装药的结构特征，对于星孔装药即为星角数，这些药块称为余药。产生余药是复杂装药的主要特点之一，在设计时必须控制余药的大小。如图2.5所示，星孔装药的余药燃烧是以为中心，半径从逐渐扩大到为止[1]。由几何关系，可知

在该阶段，周长只包括弧长，且随着燃烧不断减小，直到消失。当烧去肉厚为时，周长可表示为

通气面积为

星孔装药的余药多少可以用余药面积来表示

将的通气面积代入上式可得出余药面积为

2.3.4.5  星孔药柱燃烧燃面变化示意图

本文设计的发动机采用的星孔药柱包含为增面、减面、增面三个阶段燃烧，变化规律如图2.6所示。

图2.6  星孔燃面变化示意图

从图2.6中可以看出，星根圆弧半径消失以前，燃面是递增的；从星根圆弧半径消失到装药星边消失，燃面是递减的；星边消失到燃烧肉厚达到装药总肉厚时，燃面变化规律为递增趋势。由于是复杂装药，所以在燃烧肉厚达到装药总肉厚以后，还会有余药存在，燃面不会骤降为零，但是会有突然下降阶段，如图2.6中曲线末端所示。