Half the truth is often a great lie.

国外导弹固体动力技术发展动态

军事 rock 13124℃ 0评论

1.4 固体动力生产商重组合并,企业竞争力不断增强

著名的固体火箭发动机生产商ATK公司的防务集团公司和宇航集团公司与美国运载火箭与卫星研制生产商轨道科学公司正式完成合并,合并后公司名称为轨道ATK。轨道ATK公司的总部设在杜勒斯(轨道科学公司总部),将雇用1.3万名员工。其中包括4300名工程师和科学家、7400名生产与操作专业技术人员,其工程中心、研究实验室、生产车间、测试与发射场分布于美国17个州。新公司中ATK公司持股53.8%,轨道科学公司持股46.2%,将进军航天发射和卫星领域,为美国及国际客户提供运载火箭与火箭推进系统、战术导弹和国防电子、卫星与航天系统、军火系统与弹药以及商业和军用卫星结构及相关部件,预计年收入将达到45亿美元。随着固体动力行业巨头ATK公司与轨道科学公司合并,美国国防军工企业中又增加了一个大型军工集团,逐步将产业链延伸至航天与导弹武器上游,扩大企业效益。

法国固体动力行业巨头赫拉克里斯公司继续拓展固体动力产业,进军未来具有很大发展前景的固体推进剂回收、销毁和再利用产业,同时收购欧洲最大的点火装置和工业安全灭火器制造商航空宇航推进公司70%股份,进一步提升固体动力产业的行业覆盖率,拓展在火化工安全领域的产品,增强企业发展竞争力。

2 国外战术导弹固体动力技术发展

与液体姿轨控发动机相比,固体姿轨控发动机具有结构简单、安全性高、性能好、体积小、贮存周期长、维护使用方便的特点。固体火箭发动机主要由推进剂药柱、燃烧室、喷管组件、点火装置等组成。其中,固体姿轨控推力系统结构设计、发动机材料技术、固体推进剂技术等直接影响固体发动机的性能。

2.1 固体姿轨控推力系统技术

在反导系统的需求促进下,国外固体姿轨控技术近年取得了较大进步,美国标准-3导弹上的固体姿轨控系统更是代表了最新技术发展水平。用于标准-3 Block IIA 和标准-3 Block IB 导弹、性能更高的节流式固体姿轨控系统将会取代原有的脉冲型固体姿轨控系统,以提高灵活性、降低成本。在目前主要的固体姿轨控系统结构设计中,针形阀结构与并联结构的固体姿轨控系统最值得关注。

1 节流式固体姿轨控系统性能更高,将逐步取代脉冲型固体姿轨控系统

标准-3导弹采用ATK公司负责研制的脉冲型固体姿轨控系统(SDACS),系统包括6个姿控发动机和4个轨控发动机,推进剂质量为4.5kg,推进剂类型为HTPB /AP,采用三药柱、双脉冲设计。其中,脉冲1药柱采用TPH-3510推进剂,脉冲2药柱采用TP-H-3511推进剂,续航药柱采用TP-H-3512推进剂。发动机壳体材料采用石墨/环氧树脂、碳/碳镀铼和碳化铪。整个系统工作时间20s,机构质量约7 kg。

标准-3 Block IIA和标准-3BlockIB导弹采用节流式固体姿轨控系统,该系统由航空喷气发动机公司研制。节流式固体姿轨控系统实际上包括1个火箭发动机,4个主要转向喷管和6个姿控喷管,可提供精确推进,使标准-3 Block IIA导弹能以高精度拦截来袭的弹道导弹。具体来说,该系统包括10个均衡的枢轴推进器,其中4个用于动能战斗部的横向移动,其余6个用来保持动能战斗部导引头对目标的角度和视角调整。弹体上的电子控制装置和软件通过抑制弹体的上下燃烧压力,在高推力与滑行期之间进行调整,控制固体推进气体发生器的推力水平。

2 针形阀与并联结构固体姿轨控系统结构设计受到关注

目前,主要有两种结构设计的固体姿轨控系统最值得关注,分别是针形阀结构固体姿轨控系统、并联结构固体姿轨控系统。

针形阀结构固体姿轨控系统的工作原理是通过控制喷管内针栓在不同轴向位置的移动,实现喉部大小的连续可变,进而获得不同的推力等级。固体火箭发动机的推力矢量控制系统通过相对于火箭发动机主轴线径向或大体上径向排列的推力器,使导弹实现“转向”。通常采用成对的转向推力器(多为4个或更多) ,每对推力器径向排列在火箭发动机壳体的相对侧。转向发动机通常呈十字形分布在火箭发动机轴向重心周围。推力器中采用的针形阀可以是液压、气压或机电式,沿喷管喉部轴向移动。随着针形阀靠近喷管喉部,喉部通道尺寸减小;针形阀远离喉部,喉部通道面积增大。通过改变和控制针栓的轴向运动和不同的轴向位置可以实现喷管喉部大小的连续可变,进而实现不同的推力等级。

并联结构固体姿轨控系统采用多个姿态推力器来控制动能杀伤器(KKV)三轴旋转的姿态或方向,并采用转向子系统来改变动能杀伤器轨道,以满足目标跟踪系统的要求。典型的转向子系统包括4个喷管,每隔90°分布在动能杀伤器周边。每个喷管用于排出气体,方向与动能杀伤器纵轴相垂直。气体可以有选择地从4个喷管中排出,从而实现动能杀伤器在所需方向(通常与动能杀伤器移动方向垂直)上的加速,进而拦截目标。

转载请注明:北纬40° » 国外导弹固体动力技术发展动态

喜欢 (2)or分享 (0)
发表我的评论
取消评论
表情