PL-15的双脉冲火箭发动机的原理介绍
先简化模型,体现空空导弹常用的固体火箭发动机的性能的指标是总冲量,是火箭发动机推力×工作时间。不考虑不同发射药的燃烧性能,空空导弹的总冲量基本取决于弹体能容纳的发射药的体积。
那么在空空导弹体积难以扩大的情况下,除了改进发射药,在发射药总量不变的情况下如何优化射程和打击效果呢?
传统的固体火箭发动机为单推力,即发射药在点火之后相对匀速燃烧,燃烧时间短,可以在较短时间内达到极速,射程近界较小,能以尽可能最高的速度和最大的机动过载能力拦截较近的目标。
但是空空导弹的燃烧时间可能只有数秒钟,燃尽之后进入滑翔状态,在这之后速度和机动过载能力都会大幅下降,这是传统单推力火箭发动机的局限性。
双推力火箭发动机是指虽然发射药也是一次性燃烧完毕的,但通过改变发射药药柱装填后的物理形状来获得不同的推力。通常第一段药柱较短粗,燃烧时间段,但推力大,用于短时间加速;第二段药柱较细长,燃烧时间长,但推力小,用于长时间巡航。虽然双推力火箭燃尽时的极速不如药柱质量相同的单推力火箭,但是在后段有更高的存速,也保留更多机动过载能力,进而延长了打击范围。
双脉冲发动机发动机是指将两段药柱在物理上隔离开,第二段药柱有独立的点火装置,可以根据需要单独控制点火时间。虽然同样降低了极速,但是在末端交战时的存速更高,进一步延长了打击范围。
因此,采用双脉冲发动机发动机是可以延长导弹的射程和不可逃逸区的。
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