固体火箭发动机声燃烧不稳定抑制方法综述

燃烧不稳定长期困扰着固体火箭发动机的研发进程。针对固体火箭发动机出现的声燃烧不稳定问题,从增大声能损失、减小声能增益以及改变发动机声腔模态的固有频率三个角度出发,阐述了燃烧不稳定抑制方法的基本原理;同时,从工程应用角度将抑制方法分为调整固体推进剂配方、改变发动机结构以及装配抑制机械装置三类,详细介绍并总结了燃烧不稳定抑制方法及国内外相关的工程应用实例,并分析了复杂飞行状态下固体发动机燃烧稳定性的影响因素。通过分析相关案例,有助于针对不同类型的压力振荡设计有效的抑制手段,从而为研究人员提供相关设计依据与参考。

固体火箭发动机声能共振规律试验研究

从固体火箭发动机声不稳定燃烧的声学特性出发,以声学激励作为扰动并提供能量,从声学响应角度评估发动机的稳定性,建立了探究固体火箭发动机声能共振规律的试验方法并搭建了试验系统,对于不同发动机结构开展了试验,结果表明试验系统可以表征声不稳定燃烧的声学特性;不同前封头结构声腔的各阶振荡频率基本相同,对于第一阶压力振荡,带有凹腔的椭球形前封头声腔稳定性最低。对于第二、三阶压力振荡,椭球形前封头声腔稳定性最高;潜入空腔体积越大,各阶压力振荡频率越低,声腔稳定性越差。传声特性分析结果表明,潜入空腔长度增加导致出口声功率透射系数减小,稳定性降低。