一种固体火箭发动机实时质量特性计算方法

摘要：

本发明属于固体火箭发动机领域，具体涉及一种固体火箭发动机实时质量特性计算方法，包括：获得固体火箭发动机的工作时间、药柱外径、药柱数、空载质量、空载质量特性，药柱在发动机空载、满载时的质量特性和质量；计算固体火箭发动机药柱的实时质量；计算固体火箭发动机药柱的其他实时质量特性参数；根据下式计算固体火箭发动机的实时质量特性参数。根据发动机工作时间估算燃烧速度，并简化药柱模型估计药柱的实时质量特性，结合发动机空载质量特性得到发动机实时质量特性。应用本发明的固体火箭发动机实时质量特性计算方法，可以克服传统实时质量特性计算方法需要进行燃面推移因而效率较低的缺点，解决传统方法在方案设计阶段工作量较大的问题。

专利类型：发明专利

申请/专利号：CN202311732484.4

申请日期：2023-12-17

公开/公告号：CN117536740A

公开/公告日：2024-02-09

主分类号：F02K9/96(2006.01)

申请/专利权人:西安现代控制技术研究所

发明/设计人:邓恒;叶一帆;党进锋;李志浩;刘宇涛;刘欢;张时空

主申请人地址:710065 陕西省西安市雁塔区丈八东路10号

专利代理机构:中国兵器工业集团公司专利中心

代理人:周恒

国别省市代码:陕西;61

权利要求：

1.一种固体火箭发动机实时质量特性计算方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤： 步骤一：获得固体火箭发动机的工作时间T、药柱外径R、药柱数M、空载质量Widle,E、空载质量特性Jidle,E，药柱在发动机空载、满载时的质量特性Jend,G、Jini,G；药柱在发动机空载、满载时的质量Wend，G、Wini，G；在发动机正常工作时，Wend，G为0； 步骤二：计算固体火箭发动机药柱的实时质量； 步骤三：计算固体火箭发动机药柱的其他实时质量特性参数； 步骤四：根据下式计算固体火箭发动机的实时质量特性参数。 2.如权利要求1所述的固体火箭发动机实时质量特性计算方法，其特征在于，所述步骤一中，质量特性包括各个方向的转动惯量及质心位置。 3.如权利要求1所述的固体火箭发动机实时质量特性计算方法，其特征在于，所述步骤二中，根据下式计算固体火箭发动机药柱的实时质量： 式中，Wt.G代表固体火箭发动机药柱在t时刻的质量。 4.如权利要求3所述的固体火箭发动机实时质量特性计算方法，其特征在于，所述步骤三中，根据下式计算固体火箭发动机药柱的其他实时质量特性参数，包括各个方向上的转动惯量及质心位置： 式中，Jt.G代表固体火箭发动机药柱在t时刻的其他实时质量特性参数。 5.如权利要求4所述的固体火箭发动机实时质量特性计算方法，其特征在于，所述步骤三中，所述其他实时质量特性参数，包括各个方向上的转动惯量及质心位置。 6.如权利要求4所述的固体火箭发动机实时质量特性计算方法，其特征在于，所述步骤四中，根据下式计算固体火箭发动机的实时质量特性参数，包括各个方向的转动惯量及质心位置； 7.如权利要求6所述的固体火箭发动机实时质量特性计算方法，其特征在于，所述步骤四中，所述实时质量特性参数，包括各个方向的转动惯量及质心位置。 8.如权利要求6所述的固体火箭发动机实时质量特性计算方法，其特征在于，所述方法属于固体火箭发动机领域。 9.如权利要求6所述的固体火箭发动机实时质量特性计算方法，其特征在于，所述方法解决了现有技术中固体火箭发动机实时质量特性计算方法需要进行燃面推移，过程复杂效率较低，在方案设计阶段会大幅增加工作量的问题。 10.如权利要求6所述的固体火箭发动机实时质量特性计算方法，其特征在于，所述方法对发动机工作过程进行适当的简化，以快速估计出在发动机工作过程中装药的实时质量特性，再结合发动机的空载质量特性，即可得到发动机的实时质量特性。