氫氧火箭發動機性能敏感性分析

鄭大勇，顏 勇，張衛紅

（北京航天動力研究所，北京100076）

0 引言

低溫氫氧火箭發動機所包含的零組件眾多，涉及機械、流體、熱力學等多個專業，是一個強非線性的熱力學系統，發動機主要性能參數同時受外部條件和內部組件特性的影響。在以往的工程實踐中，并沒有特別關注發動機性能與這些影響因素的相關性，難以回答哪些影響因素對發動機性能的影響程度最大，以及這些因素的影響程度等問題。

把發動機主要性能隨內外因素的變化而發生的變化量稱為性能對影響因素的敏感性，這種變化量越大，表明敏感性越大，變化值越小，則敏感性越小。在發動機工程研制過程中，性能敏感性可以對影響發動機性能的因素進行分析和評價，用以確定影響發動機性能的較為敏感或最為敏感的因素，以及這種因素的影響程度，使設計人員將注意力集中于這些關鍵因素，從而為發動機設計及性能分析提供參考和幫助。

本文以典型的燃氣發生器循環發動機為例，建立發動機靜特性數學模型，對發動機主要性能參數在不同影響因素下的敏感性進行分析，得出一些有益的結論，可供發動機設計和試驗分析時參考。

1 數學模型

發動機性能敏感性分析可定量判斷影響因素對發動機性能的影響程度，根據分析程度不同，可分為單因素分析法和多因素分析法。單因素分析方法是選定一個性能指標，變化其中一個影響因素，同時假定其他因素保持不變，然后比較基準值隨影響因素變化的大小，以確定發動機性能對不同影響因素的敏感程度，屬于局部敏感性分析；……