表 1.1 隔板型 PSD 与隔膜型 PSD 的性能比较

隔板型 隔膜型 备注

质量大小 与利用绝热材料和小部件构成的隔膜型比较, 隔板型 结构部必须使用高强度结构体,  质量增大

结构简单复杂 隔膜型的结构由于药柱的形状而复杂，但隔板型因燃 烧室是由多级构成的结构，所占空间增大文献综述

推进剂装填率低高 与隔板型比较，隔膜型因质量和结构所占空间小使得 推进剂的装填率高

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其实，隔板型或隔膜型 PSD 并没有明确的孰优孰劣，各自都有独特的优点。而发展的趋 势表明，隔板型 PSD 在应用于钢质壳体和口径不太大的火箭发动机时（大约为 200 mm）效 果较好，而隔膜型 PSD 在处理纤维缠绕发动机壳体和大口径的火箭发动机时效果明显更好一 些。

1.3 国内外研究现状

1.3.2  国内研究现状

1.4  本文主要工作

本文首先对双脉冲发动机及相应的脉冲隔离装置进行了简要介绍，并介绍了国内外已经

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投入实用的某些双脉冲发动机及对脉冲隔离装置的研究；然后本文按照任务书给出的设计指 标，对口径为 122 mm 的双脉冲发动机进行总体设计、零部件设计及脉冲隔离装置的设计； 最后运用软件程序分别求解出两级脉冲的内弹道曲线，验证其是否满足最初的设计指标，并 对设计方案进行优化。

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2 122 mm 双脉冲发动机总体设计

发动机总体设计的任务是依据给定的技术指标，确定各部分的具体参数，有效地满足给 定所研制发动机的目标要求。

双脉冲发动机的总体设计包括装药设计、燃烧室设计、喷管设计、点火装置设计、挡药 板设计、稳定装置设计及最重要的脉冲隔离装置的设计等[12]。由于双脉冲发动机具有两次点 火工作过程，其整体设计较其他火箭发动机的设计有些差异，本文在叙述中，会在特殊之处 进行阐明。

本文所设计的双脉冲固体火箭发动机的具体技术指标如下：发动机口径为 122 mm；整个

发动机长度不超过 3 m；第一级脉冲最大压强为 13 MPa，推力大于 18 KN，工作时间 0.5 s；

第二级脉冲最大压强为 11 MPa，推力大于 12KN，工作时间为 2 s。同时要求所设计的脉冲隔 离装置工作可靠、可行性好、易于加工。

2.1 装药设计

发动机的装药设计是指根据所提出的技术指标，确定发动机装药的合理形状、尺寸及相 应的质量[13]。装药设计是总体设计的重要组成部分。

由于双脉冲发动机具有两个脉冲工作过程的特性，在进行装药设计时，需要将两个脉冲 的装药分别进行设计。

2.1.1 第一级脉冲装药设计

双脉冲发动机的第一级脉冲在火箭发射时点火工作，要求能够为火箭提供大推力，使其 顺利起飞。这要求装药具有较大的燃面和较高的燃速，因此，本文选择燃面较大、燃面大小 易改变的星形装药。

由于星形药采用直接将推进剂浇铸在燃烧室内的方式，在推进剂种类的选择上，只有复 合推进剂比较合适。所以，第一级脉冲推进剂选择装填时浇铸成型的聚丁二烯推进剂。推进 剂部分参数如下：来!自~优尔论-文|网www.youerw.com