标题：固体火箭冲压组合发动机
基本信息
作者：鲍福廷黄熙君张振鹏等
ISBN：10位[7802181771]13位[9787802181779]
出版社：中国宇航出版社
出版日期：2006-10
定价：￥78.00元
内容提要
冲压发动机的工作原理是由法国科学家勒内?洛兰于1913年提出的。由于当时的条件限制，在很长的时间内该技术没有取得进展，到20世纪40年代仍处于探索性研究阶段。60年代中期至70年代是整体式火箭冲压发动机技术取得突破性进展的年代。双用途燃烧室与整体式助推发动机技术的突破、贫氧推进剂研制的进展均为整体式固体火箭冲压发动机的发展提供了技术基础。现在，整体式固体火箭冲压发动机的基本技术问题已经解决，但要用到新一代先进导弹上，还有不少工作要做。
固体火箭冲压组合发动机是一种质量轻、经济性好、工作可靠的高速导弹动力装置，引起各国的重视并开展研发。国内在20世纪70年代初，北京航空航天大学、航天三院、新光机械厂等单位先后开展了固体火箭冲压发动机的应用研究，其后，有关基地着手培训人员，调查研究着手开展相关的研究工作，90年代有关研究院所以及西北工业大学、国防科技大学等相继建立了固体火箭冲压发动机的试验设备，进行了系列研究，更深入地开展了各项理论和试验研究工作。
由黄熙君、张振鹏等编著的“固体火箭-冲压组合发动机原理”讲义（未公开发行）系统地介绍了固体火箭-冲压发动机的基本工作原理，本书中有关章节是在该讲义内容的基础上进行编写的。在本书第1章概论之后，第2章介绍固体火箭冲压发动机的基本性能参数;然后介绍了进气道的工作原理，轴对称进气道和二元进气道的设计;第4章介绍固体燃气发生器的设计和贫氧推进剂的热力学计算（王英红参与编写）;第5章介绍助推补燃室的掺混和反应流动过程，同时介绍无喷管装药助推器的内弹道计算（郭颜红参与编写）;第6章介绍尾喷管的设计;第7章介绍流动过程的气动热力计算，包括混合和补燃两个过程;第8章介绍固体火箭冲压发动机的高度特性和速度特性，简要介绍了内外弹道联合计算的基本方法;第9章介绍流动计算的基本模型及其在冲压发动机中的应用（陈林泉编写）;第10章介绍冲压发动机试验，主要介绍地面试验的连管试验（冯喜平参与编写）。最后介绍冲压发动机设计的基本知识（曹军伟参与编写），并附上冲压发动机性能计算一些实用的参考数据。
目录
第1章 概论 1……………………………………………………
1.1 冲压喷气发动机 2…………………………………………
1.2 固体火箭冲压组合发动机 9………………………………
1.3 整体式液体燃料冲压发动机 19………………………………
1.4 固体燃料冲压发动机 25……………………………………
1.5 固体火箭冲压发动机发展及应用情况 31……………………
第2章 固体火箭冲压组合发动机主要性能参数 45………………
2.1 发动机的推力和阻力 45……………………………………
2.1.1 推力和阻力的概念及推力的计算 45…………………………
2.1.2 阻力的计算 53……………………………………………
2.2 发动机的推力特性 62………………………………………
2.3 发动机的经济特性 63………………………………………
第3章 超声速进气道 65……………………………………………
3.1 进气道设计目标 66…………………………………………
3.2 超声速进气道类型及其工作过程 71…………………………
3.2.1 外压式超声速进气道 71……………………………………
3.2.2 内压式超声速进气道（倒拉瓦尔管式） 84……………………
3.2.3 混合式超声速进气道 88……………………………………
3.3 超声速进气道的特点 89……………………………………
3.3.1 外压式超声速进气道的几种工作状态 89……………………
3.3.2 外压式超声速进气道的流量特性 91…………………………
3.3.3 外压式超声速进气道的速度特性 92…………………………
3.3.4 外压式超声速进气道综合特性 93……………………………
3.4 不可调节超声速进气道特性综述 93…………………………
3.5 超声速进气道的工作不稳定现象 98…………………………
3.6 超声速进气道的设计步骤 101………………………………
3.6.1 设计任务 101………………………………………………
3.6.2 设计方法问题 101…………………………………………
3.6.3 亚声速扩压段的设计 108……………………………………
3.6.4 进气道几何形状的设计 114…………………………………
3.6.5 后置进气道的一些问题 121…………………………………
3.6.6 进气道性能计算 123………………………………………
3.7 超声速进气道的调节 124……………………………………
3.8 超声速进气道的试验 125……………………………………
3.8.1 试验目的和内容 125………………………………………
3.8.2 设备和仪器 125……………………………………………
第4章 固体火箭冲压发动机燃气发生器 127………………………
4.1 燃气发生器的特点 127………………………………………
4.2 固体贫氧推进剂 128…………………………………………
4.2.1 固体贫氧推进剂在燃烧过程中的基本物理化学参数 128………
4.2.2 对固体贫氧推进剂的基本要求 131…………………………
4.2.3 贫氧推进剂的组分 135……………………………………
4.3 固体贫氧推进剂的燃烧 140…………………………………
4.3.1 氧化剂和粘合剂的热分解及其物理化学过程 140……………
4.3.2 金属燃烧特性 144…………………………………………
4.3.3 燃气发生器燃烧室中金属颗粒的燃烧 147……………………
4.3.4 含硼贫氧推进剂的燃烧 152…………………………………
4.4 燃气发生器内弹道计算 164…………………………………
4.5 壅塞式固体燃气发生器设计 165……………………………
4.5.1 燃气发生器主要尺寸和燃烧室压力p ˇr 的确定 165……………
4.5.2 装药设计 166………………………………………………
4.5.3 影响燃气发生器工作的因素 169……………………………
4.5.4 燃气发生器的喷管设计 173…………………………………
4.6 非壅塞式燃气发生器设计 176………………………………
4.7 贫氧推进剂热力计算的近似估算方法 178…………………
4.7.1 推进剂的热值、理论空气量和密度 179………………………
4.7.2 推进剂的假定化学式 181……………………………………
4.7.3 发生器燃烧室中燃气成分的估算 182…………………………
4.7.4 贫氧推进剂总焓的计算 185…………………………………
4.7.5 燃烧产物总焓的计算 185……………………………………
4.7.6 贫氧推进剂的爆热反算燃烧温度 186…………………………
4.7.7 燃烧产物的其他热力参数 187………………………………
4.7.8 燃气发生器喷管出口参数的计算 190…………………………
第5章 固体火箭冲压发动机助推补燃室 192………………………
5.1 助推补燃室设计目标 192……………………………………
5.2 引射掺混段中气体的流动过程 194…………………………
5.3 引射掺混段气流的损失 196…………………………………
5.4 引射掺混段出口气流参数的确定 198………………………
5.5 压缩比π及其主要的影响参数 201…………………………
5.5.1 掺混段进口截面上空气流速λ K 的影响 202…………………
5.5.2 燃气发生器喷管出口总压比p ˇr /p ˇK 对压缩比π的影响 203…
5.5.3 燃气发生器喷管出口气流膨胀对压缩比π的影响 203……
5.5.4 引射掺混段出口混合气流速度λ mx 对压缩比π的影响 204…
5.6 等截面补燃段中加热过程的流体动力学 205……………
5.7 补燃段的总压损失 209……………………………………
5.7.1 流动损失 210……………………………………………
5.7.2 加热损失 211……………………………………………
5.8 补燃段中燃料的燃烧过程 212……………………………
5.8.1 金属燃料的燃烧 213……………………………………
5.8.2 碳氢燃料的燃烧 220……………………………………
5.9 补燃段出口气流参数的确定 220…………………………
5.10 助推补燃室临界工作状态的流量特性 223………………
5.10.1 第一种临界工作状态 223………………………………
5.10.2 第二种临界工作状态 225………………………………
5.10.3 第三种临界工作状态 226………………………………
5.11 助推补燃室与其他部件的共同工作 227…………………
5.11.1 助推补燃室和进气道的协同工作 227……………………
5.11.2 助推补燃室与尾喷管的协同工作 229……………………
5.12 无喷管助推器 230…………………………………………
5.12.1 一维非定常内弹道 233…………………………………
5.12.2 一维准定常内弹道 244…………………………………
5.12.3 零维内弹道 248…………………………………………
第6章 固体火箭冲压发动机尾喷管 253…………………………
6.1 固体火箭冲压发动机尾喷管的特点 253…………………
6.2 尾喷管工作对发动机推力的影响 256……………………
6.2.1 喷管冲量损失与发动机推力损失的关系 256………………
6.2.2 喷管出口截面的气流总冲量和富裕冲量 257………………
6.2.3 尾喷管中的推力损失（总冲量损失） 259……………………
6.2.4 最大推力条件与喷管工况 266……………………………
6.3 尾喷管的流量特性 268……………………………………
6.4 两相流动效应 270…………………………………………
6.4.1 两相流动效应的一般概念 271……………………………
6.4.2 喷管内两相平衡流动 272…………………………………
6.4.3 喷管内速度滞后与温度滞后为极大值时的两相流动 278……
6.4.4 两相效应对喷管型面设计的影响 279……………………
6.5 尾喷管的设计 280…………………………………………
6.5.1 喷管的计算 280…………………………………………
6.5.2 锥形喷管的设计 282……………………………………
6.5.3 特型喷管的设计 286……………………………………
第7章 固体火箭冲压发动机内弹道性能计算 289………………
7.1 固体火箭冲压发动机内弹道计算的任务 289……………
7.2 固体火箭冲压发动机性能指标表示形式 291……………
7.2.1 基本假设 291……………………………………………
7.2.2 基本性能参数 293………………………………………
7.3 内弹道计算 296……………………………………………
7.3.1 轴对称头部进气的内弹道计算 296………………………
7.3.2 侧旁进气内弹道计算 305…………………………………
7.4 参数的选择 312……………………………………………
7.4.1 进气道总压恢复系数σ in 的影响 312………………………
7.4.2 进气道流量系数Φ H 的影响 313…………………………
7.4.3 速度系数λ 2 的影响 313…………………………………
7.4.4 余气系数α的影响（对加热比的影响） 317…………………
7.4.5 燃气发生器压力比p r 的影响 319…………………………
7.4.6 发动机的临界检验 319……………………………………
第8章 固体火箭冲压组合发动机弹道特性 322…………………
8.1 概述 322……………………………………………………
8.2 固体火箭冲压组合发动机的特性 323……………………
8.2.1 速度特性 323……………………………………………
8.2.2 高度特性 328……………………………………………
8.2.3 综合特性 331……………………………………………
8.3 固体火箭冲压组合发动机特性的计算 334………………
8.3.1 假设条件 334……………………………………………
8.3.2 特性计算的已知条件和原始参数 335……………………
8.3.3 特性计算步骤 335………………………………………
8.4 一体化内外弹道联合计算 337……………………………
第9章 流动过程数值分析 344……………………………………
9.1 补燃室掺混反应流场数值计算 344………………………
9.1.1 补燃室数值计算的现状 344………………………………
9.1.2 湍流反应流场的计算模型 346……………………………
9.1.3 湍流两相燃烧模型 357……………………………………
9.1.4 多相湍流反应流动的数值解法 364………………………
9.1.5 应用举例 365……………………………………………
9.2 进气道数值分析 373………………………………………
9.2.1 控制方程 373……………………………………………
9.2.2 湍流模型 376……………………………………………
9.2.3 湍流的壁面处理 377……………………………………
9.2.4 离散方法 379……………………………………………
9.2.5 边界条件的处理 381……………………………………
9.2.6 算例分析 382……………………………………………
第10章 固体火箭冲压组合发动机试验技术 389………………
10.1 概述 389……………………………………………………
10.2 发动机的试验类型及试验系统 391………………………
10.2.1 飞行试验 391……………………………………………
10.2.2 地面模拟试验 392………………………………………
10.3 自由射流式试验的模拟技术 398…………………………
10.3.1 进口模拟 399……………………………………………
10.3.2 出口模拟 404……………………………………………
10.4 直联式试验技术 406………………………………………
10.4.1 试验系统 406……………………………………………
10.4.2 测量参数 407……………………………………………
10.4.3 进气模拟 411……………………………………………
10.4.4 试验数据处理 414………………………………………
第11章 固体火箭冲压组合发动机一体化设计 417……………
11.1 发动机总体设计 417………………………………………
11.1.1 任务分析 418……………………………………………
11.1.2 空气进气系统的选择 422………………………………
11.1.3 贫氧推进剂的选择 424…………………………………
11.1.4 发动机结构方案设计 428………………………………
11.1.5 总体设计参数选择与质量估算 432………………………
11.1.6 发动机设计计算和总体方案综合评定 438………………
11.2 燃气发生器设计 440………………………………………
11.2.1 推进剂配方 441…………………………………………
11.2.2 设计参数的选择 442……………………………………
11.2.3 燃气发生器流量调节方案 444……………………………
11.3 助推补燃室设计 447………………………………………
11.3.1 补燃室设计 447…………………………………………
11.3.2 助推器装药设计 455……………………………………
11.4 进气道设计 458……………………………………………
11.4.1 进气道内型面的设计 459………………………………
11.4.2 进气道性能估算 462……………………………………
11.5 组合发动机设计点性能计算 464…………………………
11.6 一体化内外弹道的联合计算 468…………………………
参考文献 474…………………………………………………………[1]