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燃气发生器的设计目标可以归纳如下:
①在一个紧凑部件中安全地产生所需的流量、温度和压力的燃气;
②启动和关机过程平滑,没有陡的温度峰、压力振荡或过量的未燃推进剂;
③根据控制系统要求,能够在较大的推进剂流量和混合比(对于双组元推进剂)范闱内工作;
④能够保持安全关机,不需要复杂的吹除和泄出系统;
⑤对于需要多次启动的发动机系统,能够实现再启动。
喷注器、燃烧室和喷管采用焊接连接。燃气发生器和推力室的推进剂均由泵后供应,因此两者的室压和喷嘴压降比较接近。燃气发生器工作温度较低,因此室壁的防护措施较简单。燃气发生器的停留时间较长,可以认为燃烧效率接近1。
两个燃气发生器采用了双组元同轴管式喷嘴。在每个喷嘴中,氧化剂通过中心孔喷出,燃料则通过周围的环形缝隙喷出。需要对每个喷嘴进行液流试验,必耍时进行返修,以保证一定的推进剂组元混合比。喷嘴的数量很多,可以保证推进剂组元混合比在喷注面上分布均匀。
燃气发生器是适用于航空航天、舰船、石油及汽车工业等领域的燃气生成装置,具有应用范围广、种类多等特点,受到了各行各业的关注。通过对国内外的大量文献进行分类总结,分析了燃气发生器的应用研究领域。根据其工作原理进行了分类,系统阐述了各类燃气发生器的工作特点及研究进展,对各类燃气发生器在应用过程中存在的技术难点和发展前景进行了简要分析。