[发明专利]一种基于燃面标识的固体推进剂燃速辨识方法

摘要

本发明涉及一种基于燃面标识的固体推进剂燃速辨识方法，首先设计一个三段直径不同的药型，然后进行燃烧试验；根据记录的压强‑时间曲线上三段不同肉厚装药即将燃尽的时刻和压强，以及剩余形状即明确了当前的燃面面积；利用试验得到的压强‑时间曲线结合发动机平衡压强公式等方法便能求得四个特征点处的瞬时燃速，得到AB,BC,CD三段不同压强范围内的燃速公式，进行燃速辨识。优越性：通过一次试验得到三段曲线从而辨识得到三个燃速，实现了效率的提高，成本的降低。通过对燃面进行标识结合试验压强‑时间曲线来求得燃速，方法简单易解。适用性较广，改变药柱和喷管的尺寸参数即可实现不同试验压强下的燃速测量。

主权项

1.一种基于燃面标识的固体推进剂燃速辨识方法，其特征在于步骤如下：步骤1、药型的设计：所设计的药型为管型装药，内孔直径沿轴线分成三段，依次分别为大直径孔段、初始内孔段和小直径孔段，所述初始内孔段为中间段，其内孔直径最小；所述大直径孔段和小直径孔段位于所述中间段两端为两侧段，其内孔直径均大于所述中间段，所述两侧段内孔满足以下条件：①所述小直径孔段一侧孔深大于所述大直径孔段一侧孔深，且两孔深度均要大于各自内孔段药柱内壁到外壁距离；②所述小直径孔段直径小于所述大直径孔段的直径；③所述两侧段燃烧肉厚差与小直径孔段和中间段燃烧肉厚差相等；步骤2、燃面标识：将按照步骤1的设计制作好的药型装入试验发动机进行点火，得到压强‑时间曲线；药柱在燃烧过程中，肉厚不同的三段装药分别在不同的时间点燃尽，每段燃尽的时间点为一个燃面标识的特征点；四个特征点反应在压强‑时间曲线上为四个明显的转折点A,B,C,D；所述A点为压强骤降前一瞬间的时间和压强；所述B点为大直径孔段装药部分即将燃尽的时间和压强；所述C点为初始内孔段装药部分即将燃尽的时间和压强；所述D点为小直径孔段装药部分即将燃尽的时间和压强；步骤3、燃速辨识：利用试验得到的压强‑时间曲线结合发动机平衡压强公式求得四个特征点处的瞬时燃速，每相邻两个特征点能够辨识出所在压强区间的燃速，从而得到AB,BC,CD三段不同压强范围内的燃速公式，求解过程如下：其中：P_c为工作压强，C^*为特征速度，ρ为推进剂药柱密度，r为燃速，A_b为燃面面积，A_t为喷管喉部面积，a,n为燃速公式中欲辨识参数，p为燃烧室压强。