小推力泵壓式發動機自身起動過程仿真分析

劉　上，王藝杰，程曉輝，王鵬武，張興軍

（1.液體火箭發動機技術重點實驗室，陜西西安710100；2.西安航天動力研究所，陜西西安710100）

小推力泵壓式發動機自身起動過程仿真分析

劉上1，王藝杰2，程曉輝2，王鵬武2，張興軍2

（1.液體火箭發動機技術重點實驗室，陜西西安710100；2.西安航天動力研究所，陜西西安710100）

根據二級箭體鈍化處理的需要，小推力泵壓式游動發動機需要在低入口壓力下實現自身起動，進入穩態工作。在MWorks通用仿真平臺的基礎上，建立發動機起動過程系統仿真模型，通過試車數據驗證了仿真模型的合理性。進一步分析了發動機的入口壓力條件、主閥流阻以及環境壓力對發動機起動過程的影響。結果表明：發動機能夠實現自身起動，但起動過程較長；氧化劑的入口壓力對發動機自身起動過程影響很大，氧化劑入口壓力降低，渦輪泵起旋時間延遲明顯，起動品質變差；降低發動機主閥流阻，能夠使渦輪泵起旋時間提前，改善起動品質；環境壓力降低使推進劑充填過程加快，渦輪泵起旋和工況爬升加快，有利于發動機的自身起動過程。

液體火箭發動機;小推力泵壓式發動機；自身起動；仿真分析

0　引言

某型運載火箭發射完成后，由于二級在軌運行時間較長，貯箱中殘余的推進劑長時間受環境影響，可能造成箭體爆炸，形成大量空間碎片。為了對火箭二級進行鈍化處理，經過論證，可以嘗試再次打開小推力泵壓式游動發動機的閥門，使殘余推進劑在剩余貯箱壓力下進入發動機，爬升至穩態工況，產生穩定的推力，將二級箭體變軌，盡早進入大氣層燒毀。……