Documento sobre nueva tecnología de motores
Los motores de cohetes sólidos se componen principalmente de carcasas, propulsores sólidos, componentes de boquillas y dispositivos de encendido, incluida la fórmula de propulsor sólido y la tecnología de moldeo, el diseño de las boquillas, los materiales y la tecnología de fabricación, los materiales de la carcasa y la tecnología de fabricación son los más críticos. enlace, que afecta directamente el rendimiento de los motores de cohetes sólidos. La mezcla de componentes en la fórmula del propulsor sólido se puede preformar en una columna de granos mediante un proceso de moldeo por extrusión y luego llenarla en la carcasa, o se puede colar directamente en la carcasa. La carcasa sirve directamente como cámara de combustión. La boquilla se utiliza para descargar gas a velocidades supersónicas para generar empuje; el conjunto de la boquilla también tiene un sistema de control del vector de empuje (TVC) para controlar la actitud de vuelo del misil. Bajo el control del comando de encendido, el dispositivo de encendido libera el seguro de seguridad, enciende el propulsor, genera una llama de alta temperatura y alta presión y enciende el propulsor en la carcasa.
Los motores de cohetes sólidos son motores de cohetes químicos que utilizan materia sólida (energía y fluido de trabajo) como propulsor. Después de encender el propulsor sólido, se quema en la cámara de combustión para producir gas a alta temperatura y alta presión, es decir, la energía química se convierte en energía térmica, el gas se expande y acelera a través de la boquilla y la energía térmica se convierte; en energía cinética y se descarga desde la boquilla a una velocidad extremadamente alta, generando empuje para impulsar el misil.
Los países desarrollados representados por Estados Unidos y la Unión Soviética han pasado aproximadamente por cuatro etapas en el desarrollo de grandes motores sólidos. En los años 50 la tecnología de motores sólidos estratégicos era básicamente carcasas metálicas, CTPB, toberas fijas, etc. En la década de 1970, el motor de segunda generación utilizaba una gran cantidad de carcasas de material compuesto, propulsores HTPB, diseños de propulsores complejos y boquillas individuales flexibles con grandes diámetros de garganta para lograr el control del vector de empuje. Desde la década de 1980, se han utilizado ampliamente métodos de diseño avanzados y la investigación experimental de daños. La aplicación generalizada de carcasas de fibra de carbono, propulsores de alta energía y diversas estructuras de boquillas de extensión flexibles ha mejorado enormemente la tecnología de motores sólidos. Los motores típicos incluyen motores de misiles MX, Trident y Topol-M. En la actualidad, el desarrollo de motores sólidos estratégicos extranjeros ha entrado en la cuarta generación y se está desarrollando aún más en la dirección de un rendimiento integral excelente, alta confiabilidad, larga vida útil y uso y mantenimiento simples.
En el futuro, los motores sólidos a gran escala de mi país dependerán de la tecnología madura de los motores existentes, aprenderán de la experiencia y las lecciones aprendidas en el desarrollo y aplicarán los resultados de la investigación del proyecto estratégico de crecimiento de la confiabilidad del motor sólido. Al mismo tiempo, adoptarán nuevos conceptos de diseño y aplicarán el nuevo sistema de plataforma de I + D que adopta una serie de nuevas tecnologías previamente investigadas y nuevos resultados para lograr un desarrollo a gran escala en el rendimiento integral en el nivel técnico existente. Estas nuevas tecnologías se reflejan principalmente en el diseño general de los motores sólidos de alta presión, los propulsores de alta energía N-15/15B, los nuevos propulsores de alta energía, las carcasas compuestas de fibra de carbono (faldones totalmente compuestos), los propulsores de alta presión y sus soportes. revestimientos aislantes y boquillas extendidas, tecnología de tubería, sección de expansión de material C/C liviano de boquilla, revestimiento de garganta ablativo y junta flexible de refuerzo compuesto, etc. No solo eso, se ha mejorado aún más el grado de localización de los materiales clave del motor, se ha ampliado el ámbito de aplicación del propulsor N-15 de alta energía y se ha vuelto más estrecha la relación entre el rendimiento y la estructura del motor y el cuerpo del misil. coordinado. Como resultado, el nivel integral de los futuros motores sólidos estratégicos alcanzará básicamente el nivel de los motores sólidos American MX y Trident D-5.