【摘 要】
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固体火箭发动机工作时产生的颗粒暴露在空气中,经光散射或吸收形成烟,是造成排气羽流特征信号的一个因素。排气羽流特征信号导致排气羽流可见度增加,不仅仅影响导弹制导通信的传输,且会增加发射平台暴露的风险,对发射装置具有冲刷作用,产生固体颗粒对环境会造成一定程度的污染。为提高推进剂比冲,通常在固体推进剂中添加金属颗粒,推进剂中金属颗粒燃烧产生的金属氧化物是发动机燃烧尾气颗粒的组成之一,此外还有来自包覆层及
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固体火箭发动机工作时产生的颗粒暴露在空气中,经光散射或吸收形成烟,是造成排气羽流特征信号的一个因素。排气羽流特征信号导致排气羽流可见度增加,不仅仅影响导弹制导通信的传输,且会增加发射平台暴露的风险,对发射装置具有冲刷作用,产生固体颗粒对环境会造成一定程度的污染。为提高推进剂比冲,通常在固体推进剂中添加金属颗粒,推进剂中金属颗粒燃烧产生的金属氧化物是发动机燃烧尾气颗粒的组成之一,此外还有来自包覆层及发动机材料的经燃气冲刷热分解的产物等。抑制发动机羽流特征信号是固体火箭发动机的发展目标。本文将针对发动机燃烧尾气颗粒展开以下方面的研究。（1）对发动机燃烧尾气颗粒及粒径分布进行理论研究,并基于FLUENT对发动机尾流场进行数值仿真。未考虑二次燃烧的发动机尾流场相较与考虑二次燃烧的尾流场误差较大,根据仿真结果,设置粒度仪与发动机轴向距离2.5m处,发射端与接收端距离2m。（2）基于LabVIEW设计了一套能够进行粒度测试、发动机性能参数测试,数据库查询的测试系统,并利用该测试系统完成了发动机粒度测试实验。（3）采用了收集法对发动机燃烧尾气颗粒进行粒度分析和组分分析,得出结论为,发动机燃烧尾气颗粒多为Al2O3颗粒和包覆层颗粒,和部分来自点火药的Pb S颗粒。对于收集得到的粒径在0-2μm的颗粒分布趋势一致,且多次测量结果重复性高,小颗粒粒径出现第一个峰值时颗粒粒径在0.12-0.18μm,第二个峰值出现在1.2-3μm。（4）针对不同填料和主料的包覆层,采用激光粒度仪对发动机燃烧尾气颗粒进行在线测试,得到采用聚氨酯为主料三聚氰胺为填料时的燃烧尾气颗粒粒径最小,平均为397.904μm。
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