双脉冲火箭发动机设计+文献综述(3)
图1-1 微型固体脉冲发动机组安装示意图
为进一步提高空空导弹的攻击区和末端机动性，具有能量可控特性的多脉冲固体火箭发动机是空空导弹一种较为理想的动力装置。多脉冲发动机的采用，使得空空导弹能够根据飞行任务的需要对发动机不同脉冲之间的间隔时间实施控制，从而实现飞行弹道的优化，提高导弹的作战效能。在进行多脉冲发动机总体性能优化设计时，所考虑的不应是仅仅使发动机的性能达到最优，而应是使导弹的综合性能达到最优。各脉冲之间能量的分配是多脉冲发动机性能优化设计的一项重要内容，它将受到导弹飞行弹道、控制参数和各脉冲之间间隔时间的影响，不同的间隔时间将会带来不同的能量分配方案。为了获得更好的导弹性能，应将各脉冲之间的能量分配与导弹的飞行弹道、可控参数等结合在一起进行优化，即在最优控制条件下实现多脉冲发动机能量的最优分配[1]。
1．2 相关领域的研究进展
近年来，在国外，尤其是美国，相继开展了微型脉冲火箭发动机的研究工作。微型脉冲固体火箭发动机具有结构简单、可靠性高、响应快等优点，被广泛用作航天器与导弹轨道控制和姿态控制的动力装置。美国在这方面做了大量的研究工作，并研制出一系列脉冲固体姿轨控发动机。美国脉冲固体火箭发动机动能拦截器的姿轨控系统主要有：“星”系列发动机、MMA微型发动机组、ICM脉冲控制发动机组、龙2弹道控制发动机、ERINT微型发动机组等。
（1）“星”系列发动机是美国航天器上使用最多的固体发动机，主要用于卫星转轨、卫星制动以及卫星远地点返回等。图1-2是用于卫星转轨的“星5C”固体火箭发动机。
图1-2 “星5C”固体火箭发动机
（2）1972年，美国大西洋研究公司(ARC)研制出了横向机动固体发动机组(MMA)，该发动机组用作“寻的拦截器技术”(HIT)计划中小型寻的拦截器的轨控动力装置，它由56台小直径、大推力、瞬时工作的T型发动机组成。如图1-3所示。
横向机动发动机组总装图（右）和单台横向机动发动机结构图（左）
图1-3 MMA微型发动机组
（3）ICM是美国沃特公司研制的一种脉冲控制发动机组，用作高超速“灵活拦截弹”横向机动的姿态控制。该发动机组由4台固体脉冲发动机组成，每台发动机含有30个固体推进剂点火管。ICM发动机组结构如图1-4所示。沃特公司还为美国超高速导弹和动能导弹研制了用于姿控和轨控的微型脉冲固体火箭发动机组HVM-C。该发动机组由54台微型固体脉冲发动机组成，分成几圈以径向辐射型布置在导弹质心前部，点火电路按一定控制算法点燃每台发动机，产生控制力和力矩，修正导弹飞行轨迹。HVM-C单台发动机组结构如图1-5所示。
（4）美国“龙”式反坦克导弹也使用多个小型固体火箭发动机进行弹道控制。在导弹中部，30对侧向小固体发动机组成动力装置，这些发动机沿导弹周向排成6列，每列5对，每对小发动机都向侧后倾斜。发动机组接受控制系统的指令成对点火，为导弹提供所需的推力和控制力。每个小发动机是一个独立的装置如图1-6所示。
图1-4 ICM发动机组结构图
图1-5 HVM-C单台发动机结构示意图
图1-6 龙2导弹发动机结构图
（5）ERINT微型发动机组：ERlNT反导弹起初是在FLAGE(轻型灵巧精密制导试验计划)上发展起来的，其姿控发动机组由180个微型固体火箭发动机组成。这些发动机只有猎枪弹壳大小，分成10圈，每圈18个发动机环形地排列在弹体质心前的拦截器四周。姿控发动机控制面如图1-7所示。
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