[发明专利]一种检测射流式微型姿态发动机性能方法

说明书

本发明提供一种检测射流式微型姿态发动机性能方法，包括冷气计算、燃气计算以及喷射过程中喷口被遮挡情形的计算，所述冷气计算包括无遮挡、完全遮挡、反向部分遮挡以及正向部分遮挡，在无遮挡中附壁流动工作状态，左控制口打开，右控制口关闭，控制流从左控制口加入，主射流在控制流的作用下，向右偏转，并沿右倾斜壁面作附壁流动，绝大部分主射流从右输出口喷出，产生较大的推力，密封带都能在姿态控制发动机点火后，快速脱离火箭弹，再也没有发生因姿态控制发动机工作异常而不能消除重力下沉影响，致使火箭弹射程较近的故障现象，而且火箭弹的射击精度和密集度得到了进一步的提高。

技术领域

本发明是一种检测射流式微型姿态发动机性能方法，属于脉冲发动机技术领域。

背景技术

远程火箭弹的连射飞行中，其中一发火箭弹的落点比同组其它火箭弹的落点近，工作人员根据高速录像资料和对武器系统进行全面的故障分析，初步判断此故障发生的原因是：姿态控制发动机密封带由于粘得太牢而没有及时脱落，造成射流元件喷口被遮挡而影响姿态控制发动机正常工作，迟迟不能对此故障进行定位，当一个或多个超音速射流元件的喷口被部分遮挡后，姿态控制发动机不能正常工作，其稳定弹轴的能力减弱，从而影响远程多管火箭弹的落点精度和密集度，现在急需一种检测射流式微型姿态发动机性能方法来解决上述出现的问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种检测射流式微型姿态发动机性能方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种检测射流式微型姿态发动机性能方法，包括冷气计算、燃气计算以及喷射过程中喷口被遮挡情形的计算，所述冷气计算包括无遮挡、完全遮挡、反向部分遮挡以及正向部分遮挡，在无遮挡中附壁流动工作状态，左控制口打开，右控制口关闭，控制流从左控制口加入，主射流在控制流的作用下，向右偏转，并沿右倾斜壁面作附壁流动，绝大部分主射流从右输出口喷出，产生较大的推力，另有小部分主射流和控制流一起从左输出口流出，产生反向较小推力，这两个推力的合力构成火箭弹姿态控制系统所需的控制力；在无遮挡中动态切换工作状态，左控制口关闭，右控制口打开，控制流从右控制口加入，主射流在右控制流作用下，开始离开右倾斜壁面，向左倾斜壁面偏转，在偏转过程中，左输出通道畅通，靠近左倾斜壁面的气体能被主射流顺利卷走，主射流最终附于左倾斜壁面，大部分主射流将会从右输出口喷出，控制力的方向发生改变，射流元件达到另一个附壁流动工作状态；在完全遮挡中附壁流动工作状态时的马赫数分布和遮挡密封带上的静压分布，当左喷口被全部遮挡时，左控制流和主射流全部从右控制口喷出，产生一个较大的推力；在完全遮挡中主射流从右向左的偏转过程，主射流不断地将左输出通道内的气体卷走，由于左输出口关闭，无气流补充，因此左输出通道内的压强不断降低，密封带上的受力减小，在主射流即将分流前，右喷口产生一峰值推力，当左输出通道内的压强降到一定程度时，由于在主射流的左右两侧存在压差，一部分主射流进入左输出通道，致使右喷口推力减小，同时，左输出通道内的压强升高，密封带上的受力增加，随后，在主射流的卷吸下，左输出通道内的压强又将降低，密封带上的受力又将减小，右喷口推力又将达到最大，如此循环，造成右喷口推力和左喷口密封带上的受力呈振荡状态；

在反向部分遮挡中附壁流动工作状态时的马赫数分布和遮挡密封带上的静压分布，当密封带反向遮挡左喷口7/8时，射流元件附壁流动工作状态，中心旋涡区被卷走的气体质量与左控制流补充进来的气体质量相等，旋涡区内的压强处于平衡状态，一旦左控制口关闭，中心旋涡区由于得不到左控制流的补充，压强迅速降低，原来的压强平衡状态被破坏，主射流产生较大分流，相当一部分主射流进入左输出通道；

在反向部分遮挡中当密封带反向遮挡左喷口3/4时，切换过程右喷口推力和左喷口密封带受力变化，尽管在附壁流动工作状态时密封带所受的气流作用力很小，但在控制信号发生改变、主射流由右向左偏转过程中，密封带受到的气流冲击力较大，在切换过程中，主射流左右摆动，一会儿有大量主射流进入射流元件左输出通道，只有很少的主射流从右喷口喷出；一会儿主射流全部从右喷口喷出，并有少量外界空气经过没有被遮挡的左喷口进入射流元件内部，致使密封带所受气流作用力为负值；