火箭发动机原理复习提纲

第一章发动机的性能一.主要内容1.理论循环的定义，理论循环的评定参数。

2.发动机实际循环的定义。

3.示功图的概念。

4.指示指标与有效指标。

5.机械效率的定义，机械损失的测定，影响发动机机械损失的因素。

6.热平衡的基本概念。

二.重点1.对发动机理论循环与实际循环的分析2.发动机的指示指标与有效指标3.发动机的机械损失组成、影响因素三.难点1.理论循环的比较2.循环热效率及其影响因素3.有效指标的分析与提高发动机动力性和经济性的4.汽车发动机机械效率的测定方法5.热平衡（实际循环热平衡、发动机热平衡）1.理论循环的定义，理论循环的评定参数。

答：理论循环定义：发动机的理论循环是将非常复杂的实际工作过程加以抽象简化，忽略一些因素，所得出的简化循环。

理论循环评定参数：循环热效率ηt:指热力循环所获得的理论功W t与为获得理论功所加入的总的热量Q1之比,即ηt=W t/Q1=1-Q2/Q1循环热效率是用来评价动力机械设备在能量转换过程中所遵循的理论循环的经济性。

循环平均压力P t：指单位气缸工作容积所做的循环功，即P t=W t/V s=ηt·Q1/ V s循环平均压力是用来评价循环的做功能力。

1.发动机实际循环的定义。

答：发动机实际循环的定义：发动机的实际循环是由进气行程、压缩行程、做功行程以及排气行程4个行程5个过程组成的工作循环。

发动机的热平衡:是指发动机实际工作过程中所加入气缸内的燃料完成燃烧时所能放出的热量的具体分配情况。

发动机理论循环的定义发动机的机械损失组成、影响因素————刘忠俊答：发动机的机械损失组成包括：①发动机内部相对运动件的摩擦损失；②驱动附件的损失；③换气过程中的泵气损失。

影响因素：⑴气缸内最高燃烧压力（凡是导致最高燃烧压力上升的因素都将加大摩擦损失，导致机械损失加大）；⑵转速——转速N上升，机械损失功率增加，机械效率下降；⑶负荷——随负荷减少，机械效率ηm下降，直到空转时，有效功率Pe=0；⑷润滑条件和冷却水温度；⑸发动机技术状况。

火箭发动机原理复习提纲
一、引言
-火箭发动机的重要性和广泛应用
-火箭的基本原理和发射过程
二、火箭发动机的基本构成
-推进剂系统：推进剂的种类和特性
-燃烧室和喷管系统：燃烧的基本原理和燃烧室的结构、燃料和氧化剂的混合和燃烧过程、喷管的作用和设计原则
三、火箭发动机的工作循环
-压力供给系统：泵的类型和工作原理、高压燃料和氧化剂的供给过程
-燃烧循环：燃料和氧化剂的混合、点火和燃烧的过程
-喷射循环：喷嘴和喷管的设计、喷射出口的速度和压力
四、常见火箭发动机类型和特点
-固体火箭发动机：构造和工作原理、优点和缺点、应用和发展趋势-液体火箭发动机：构造和工作原理、优点和缺点、应用和发展趋势-混合火箭发动机：构造和工作原理、优点和缺点、应用和发展趋势五、火箭发动机的性能参数
-推力：定义、计算和影响因素
-准航程：定义、计算和影响因素
-有效速度和比冲：定义、计算和影响因素
六、火箭发动机的发展趋势和未来展望
-新材料和制造工艺的应用
-火箭发动机的性能提升和重量减轻
-环保和可再生能源的发展对火箭发动机的影响
七、火箭发动机的应用领域
-航天探索和太空探测
-武器系统和军事应用
-商业和民用应用
八、总结和展望
-火箭发动机的重要性和发展前景
-未来对火箭发动机研究的需求和方向
以上提纲可以根据自己的需要进行修改和补充，让复习内容更加全面和详细。

同时，可以结合具体的例子和实践应用，提高对火箭发动机原理的理解和应用能力。

火发新技术课复习大纲塞式喷管技术1.塞式喷管的构成、主要结构参数的定义。

a)塞式喷管主要由内喷管和塞锥构成。

b)两个膨胀面积比：内喷管的扩张比εi，塞式喷管的总膨胀面积比εt塞式喷管总膨胀面积比是传统喷管的扩张比具有相同的物理意义，均表2.型喷管，在低于设计高度上仍然具有高性能。

3.多单元塞式喷管的主要结构类型多单元塞式喷管按照排列方式可以分为环形和线性两种。

a)环形包括环喉式、环簇式、环形（瓦状单元）b)线性包括直排式（瓦状单元）、直排式（三维内喷管）和环直形（瓦状单元）4.采用圆转方内喷管的必要性1)能够保证喉部区域的热防护要求，圆形截面的冷却换热效果最好，强度最高。

2)便于减少线性排列的多个单元推力室之间的间隙，还可更好地与塞锥贴合3)可以采用二维平板式塞锥型面，从而使得塞锥的设计加工都得到简化。

特种推进技术1.电推进与化学推进工作机制的区别是什么？电推进装置是利用电能加热或者直接加速推进剂，使得推进剂以高速喷出产生反作用推力。

然而在化学推进中，推进剂燃烧使化学能转化为热能，然后在喷管中膨胀加速，使热能转化为动能。

并且在电推进中，能源系统和推进剂供给系统是相互独立的；而在化学推进中是一体的。

2.电推进的工作特点是什么？1)比冲高，大大节省推进剂质量，提高有效载荷比2)推力小3)比冲（或推力）越高，需要的功率越大4)属外能系统，受总冲影响小5)对于给定的控制时间，存在一个最佳比冲，使功率和推进剂质量流量最小3.典型的电推进推力器分类按照加速机理的不同，一般可分为：1)电热式推力器：电阻加热式推力器、电弧加热等离子体推力器和微波加热等离子体推力器；2)静电式推力器：霍尔推力器、离子推力器等；3)电磁式推力器：PPT、SF-MPD、AF-MPD等；4.微推进推力器分类1)微电推进：电热式、静点式、电磁式；2)化学微推进：固体微推进、液体微推进；3)冷气微推进；5.介绍不同种类电推进推力器的工作原理1)离子推力器：由阴极发射出的电子，在径向磁场的作用下在放电室以螺旋线的轨迹向阳极运动，在运动的过程中与中性推进剂粒子碰撞，使得中性原子电离，电离的离子在加速栅极的作用下高速喷出产生推力。

固体火箭发动机原理第一章绪论1.1绪论火箭发动机：自身携带燃料和氧化剂的喷气发动机（推进剂燃烧不需要依靠空气中的氧气）吸气发动机：自身只携带燃料，燃烧所需要的氧化剂需要吸收空气中的氧气，吸气发动机只能在大气层中工作。

固体火箭发动机（solid propellant rocket engine）:使用固体推进剂，燃料和氧化剂预先均匀混合液体火箭发动机（liquid propellant rocket engine）:使用液体推进剂（由液态燃料和液态氧化剂组成），常见的有单组元推进剂——肼，以及双组元推进剂——液氢和液氧1.2 固体火箭发动机的基本结构和特点固体火箭发动机的基本结构：固体推进剂装药、燃烧室、喷管、点火装置。

固体火箭发动机的类型：固体、液体、固液混合火箭发动机固体推进剂（是固体火箭发动机的能源和工质）种类：双基、复合、复合改双基推进剂装药方式：自由装填（通常需要挡药板使药柱固定）、贴壁浇注包覆层：用阻燃材料对装药的某些部位进行包覆，以控制燃烧面积变化规律燃烧室（是固体火箭发动机的主体，装药燃烧的工作室）特点：有一定的容积，且对高温高压气体具有承载能力材料：合金钢、铝合金、或玻璃纤维缠绕加树脂成型的玻璃钢结构形状：长圆筒型热防护法：在壳体内表面粘贴绝热层或采用喷涂法喷管（是火箭发动机的能量转换部件）拉瓦尔喷管：由收敛段、喉部、扩张段组成中小型火箭多采用锥形拉瓦尔喷管（收敛段和扩张段均为锥形）大型火箭一般使用特型拉瓦尔喷管（扩张段为双圆弧、抛物线等）喷管基本功能：1.通过控制喷管喉部面积大小以控制排出的燃气质量流率，以控制燃烧室内燃气压强2.利用先收敛后扩张的喷管结构使燃气由亚声速加速到超声速喉部材料：（喷喉处工作环境恶劣，常发生烧蚀或沉积现象），需采用耐高温耐冲刷的材料，石墨、钨渗铜等点火装置（提供足够的热量和建立一定的点火压强，使装药的全部燃烧表面瞬时点燃，尽早进入稳态燃烧）组成：电发火管+点火剂（烟火剂或黑火药）或点火发动机（尺寸较大的装药）固体火箭发动机的特点：优点：1.结构简单（固体火箭发动机最主要的优点）。

火箭发动机设计复习提纲1．发动机总体参数有哪些？确定总体参数的依据是什么？固体火箭发动机详细设计步骤？总体参数：●总体结构形式的确定及主要结构材料的选择●推进剂的选择●装药型式●发动机直径和长径比的选择●燃烧室压力的选择●喷管膨胀比的选择总体参数的依据：1)发动机用途：发动机的用途主要指所用导弹的类型和级别2)性能指标：发动机总冲及其偏差，发动机比冲及其偏差，推力方案，发动机工作时间，推力控制，可靠性3)约束条件：总长，直径，质量，重心位臵，点火延迟时间，推力终止装臵的要求4)环境条件：贮存环境，运输环境，使用环境，飞行环境5)勤务处理及经济方面的要求详细设计涉及装药、内弹道、燃烧机理以及壳体受热、应力分析等等一系列设计、分析、计算过程。

整个计算过程包含着一系列的重叠和反复（与初步设计之间也存在反复）。

设计步骤：（1）推进剂热力计算：其目的是求得推进剂的热力学性质，为发动机性能预估中内弹道计算提供原始参数。

另外，有时还要求给出排出燃气的组成，作为考虑排气烟雾的依据。

（2）药柱设计：一般包含三个基本部分，几何形状设计、内弹道性能计算和结构完整性分析。

（3）燃烧稳定性分析：基于对不稳定燃烧机理的研究，配合先进的计算方法，目前对发动机内的燃烧稳定性可以进行预估性验算。

（4）发动机结构设计、受热及强度分析：包括燃烧室、喷管及点火器结构设计和发动机各部分的密封设计；而壳体和喷管设计则必然伴随着受热、选材、烧蚀及强度方面的考虑。

（5）流场分析。

2．由于发动机使用温度范围的不同会导致内弹道性能的不稳定，在结构上应采取什么措施？固体推进剂的燃速受初温影响比较严重，使用环境的温度不同，发动机内推进剂的燃速不同，从而导致发动机内弹道性能变化，此时可采用可更换喷管或可调喷管结构，改变喉部面积大小，与实际燃速相适应，以减小初温改变带来的影响。

3．弹道导弹发动机结构有何特点？（1）一般采用贴壁浇铸的内孔燃烧药柱，这样既可以实现大推力、长工作时间，达到射程远的目的；又解决了大尺寸药柱的制造、支撑及室壁隔热问题。

⽕箭扫盲：⽕箭发动机基础知识⽕箭发动机基础知识【译⾃美国某⽕箭业余爱好者⽹站】⽕箭推进剂剪草机、汽车、卡车、⼩型飞机⽤的是内燃发动机，以汽油或柴油为燃料。

需要两种成份——氧和热量——才能燃烧。

汽油引擎的热量由⽕花塞提供，柴油引擎的热量来⾃压缩燃料。

它们都从空⽓中获得氧。

⽽在⽕箭⾥，推进剂是⼀种燃料和氧化剂的混合物，所以⽆需从空⽓中获得氧。

这正是⽕箭可以在⽔下和真空的太空中⼯作的原因。

这⾥不多讲技术，有关推进剂的化学知识后⾯再说，你也可以从很多⽹站找到有关的详尽知识。

氧可以是纯氧，例如宇宙飞船以液态氧为氧化剂，以液态氢为燃料（这是已知效率最⾼的推进剂）；也可以是含有氧的氧化剂化合物。

有很多种化学品是氧化剂。

在技术上，氧化剂甚⾄⽆需含有氧，⽽只需是可以在氧还原反应中放出电极的化学物质即可。

发动机如何⼯作最基础的⽕箭发动机由三部分组成：壳体（Case），喷管（Nozzle）及推进剂（Propellant）。

事实上⽕箭发动机⾥还有⼀个部分，即燃烧室。

在我们这个最简单的版本⾥，以推进剂中央的空处为燃烧室。

为产⽣可⽤推⼒，发动机内的压⼒必须⼤⼤地⾼于外⾯的⼤⽓压。

更⾼的内部压⼒将推进剂燃烧产物经⼩孔（喷管）⾼速喷出。

引擎的推⼒取决于特定时间内喷管的喷发量，也取决于速度。

速度取决于壳体内⾥的压⼒和喷管喉部的直径。

喷发量取决于推进剂的燃烧⾯积和燃速。

燃速取决于推进剂的类型（如混合物中的化学成分及其占⽐）和粒径及压⼒。

⽕箭推进剂的燃速随压⼒上升⽽上升。

燃烧⾯积是由推进剂的形状决定的。

你将在后⾯看到，即使是对最简单的⽕箭发动机，设计者也必须记住⼀系列相互影响的特性，并在设计时考虑到。

拉伐尔喷管拉伐尔喷管是对基本发动机的改进。

喷管可分为三个部分：收敛段，喉部，扩散段。

⾼压、低速⽓体进⼊收敛段，化为⾼速、低压⽓体喷出扩散段。

为收到效果，⽓体在进⼊喷管之前必须以低于⾳速的速度运动，在喉部增速超过⾳速，最后超⾳速⽓体在扩散段展开使得速度进⼀步提⾼。

《火箭发动机原理》课程教学大纲课程代码：110132307课程英文名称：Solid Rocket Motor课程总学时：32 讲课：32 实验：0 上机：0适用专业：弹药工程与爆炸技术大纲编写（修订）时间：2017.10一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标本门课程是弹药工程与爆炸技术专业的一门专业选修课。

固体火箭发动机是卫星、火箭、飞机、导弹等产品的动力装置，它在现代科学技术研究，国民经济的发展，人们日常生活的改善等方面有着很大的利用价值，在本专业中对于火箭、导弹或炮弹增程有着极其重要的作用。

通过本课程的学习，学生将达到以下要求：1．熟练掌握固体火箭发动机的基本结构、工作原理，燃气在喷管与燃烧室内的流动过程，掌握固体火箭发动机内弹道的计算方法。

2．掌握固体火箭发动机的总体结构设计方法。

3．要求学生能将所学知识灵活运用于产品的设计和生活实践当中。

（二）知识、能力及技能方面的基本要求要求学生理解并掌握《火箭发动机原理》这门课程，使学生对固体火箭发动机有一定的认识。

1.掌握固体火箭发动机原理的主要内容，包括固体火箭发动机的工作原理、固体火箭推进剂以及固体火箭推进剂在燃烧室中的燃烧过程、燃气在喷管中的流动过程、固体火箭发动机性能参数、固体火箭发动机的热力计算、固体火箭发动机的内弹道计算方法等方面的知识。

2.掌握固体火箭发动机设计的主要内容，包括固体火箭发动机的基本结构，主要设计参量的选择，发动机结构的初步设计等。

3.了解固体火箭发动机的应用及发展趋势，并能用所学知识指导在本领域的技术研究和产品的设计。

（三）实施说明1．教学方法：课堂讲授中重点对固体火箭发动机的基本概念，工作原理和设计方法进行讲解。

培养学生的思考能力和分析问题的能力。

在讲授中注意采用理论知识与实际应用相结合的方法，提高学生分析问题、解决问题的能力。

2．教学手段：在教学中主要采用电子教案、CAI 课件及多媒体教学系统等教学手段相结合。

一、固体火箭发动机：由燃烧室，主装药，点火器，喷管等部件组成。

工作过程：通过点火器将主装药点燃，主装药燃烧，其化学能转变为热能，形成高温高压燃气，然后通过喷管加速流动，膨胀做功，进而将燃气的热能转化为动能，当超声速气流通过喷管排出时，其反作用力推动火箭飞行器前进。

工作原理：1能量的产生过程2热能到射流动能的转化过程优点：结构简单，使用、维护方便，能长期保持在备战状态，工作可靠性高，质量比高。

缺点：比冲较低，工作时间较短，发动机性能受气温影响较大，可控性能较差，保证装药稳定燃烧的临界压强较高。

二、1.推力是发动机工作时内外表面所受气体压力的合力。

F=F 内+F 外 F=mu e +Ae(Pe-Pa) 当发动机在真空中工作时Pa=0.这时的推力为真空推力。

把Pe=Pa 的状态，叫做喷管的设计状态，设计状态下产生的推力叫做特征推力。

2.把火箭发动机动，静推力全部等效为动推力时所对应的喷气速度，称为等效喷气速度u ef 。

3影响喷气速度的因素来自两个方面：a).推进剂本身的性质b) 燃气在喷管中的膨胀程度3.流量系数的倒数为特征速度C ∗,他的值取决于推进剂燃烧产物的热力学特性，即与燃烧温度，燃烧产物的气体常数和比热比K 值有关，而与喷管喉部下游的流动过程无关。

4.推力系数C F 是表征喷管性能的参数，影响推力系数的主要因素是面积比和压强比。

当Pe=Pa 时，为特征推力系数，是给定压强比下的最大推力系数，Pa=0时为真空推力系数。

5.发动机的工作时间包括其产生推力的全部时间,即从点火启动，产生推力开始，到发动机排气过程结束,推力下降到零为止。

确定工作时间的方法：以发动机点火后推力上升到10%最大推力或其他规定推力的一点为起点,到下降到10%最大推力一点为终点,之间的时间间隔。

6.燃烧时间是指从点火启动，装药开始燃烧到装药燃烧层厚度烧完为止的时间，不包括拖尾段。

确定燃烧时间的方法：起点同工作时间，将在推力时间曲线上的工作段后部和下降段前部各做切线，两切线夹角的角等分线与曲线的交点作为计算燃烧时间的终点。

发动机原理、结构与系统复习提纲
1.热力学第一、第二定律及实质，举例说明；热力学温标表示方法；
2.发动机热能转换方式（分别说明涡喷、涡扇、涡桨和涡轴）；
3.发动机各主要部件功用和原理，各部件热力过程和热力循环；
4.推力产生原理和表达式，各部件的推力方向；
5.发动机效率
η、pη和0η，损失表现形式（散热和离速损失）；
t
6.发动机性能指标：sfc 燃油流量单位推力等
7.进气道：分类和原理；总压恢复系数和冲压比的定义和影响因素；
亚音速进气道影响流量的因素（H、V和n）；
8.压气机：功用、分类及特点；轴流式压气机速度三角形；增压原
理；多级轴流式压气机特点；喘振的原因及防喘措施（原因）；压气机结构（转子类型、叶片扭转和榫头）
9.燃烧室：功用和基本要求；余气系数、油气比的定义；分类及各
自特点；稳定燃烧原理和如何实现；
10.涡轮：功用和特点（与压气机比较）；涡轮叶片的分类和结构；间
隙控制；冷却方式；材料（叶片和盘）
11.喷管：功用；亚音速喷管工作原理（参数变化）；亚音速喷管三种
工作状态（亚临界、临界和超临界）的判别和特点；
12.转子支承方案表达；滚动轴承分类组成和特点；挤压油膜特点；
13.封严件作用和主要类型；
14.涡喷发动机稳态工作条件（4个），举例说明如何保持稳态工作？
15.过渡工作（加、减速时）条件和工作特点（加油量、余气系数、
T3）
16.发动机常见的工作状态及发动机特性（定义、表述）；
17.双转子发动机相比单转子优点？
18.涡扇质量附加原理、工作特点及特性（速度特性）
19.涡桨、涡轴工作原理和特点；。

一、固体火箭发动机：由燃烧室，主装药，点火器，喷管等部件组成。

工作过程：通过点火器将主装药点燃，主装药燃烧，其化学能转变为热能，形成高温高压燃气，然后通过喷管加速流动，膨胀做功，进而将燃气的热能转化为动能，当超声速气流通过喷管排出时，其反作用力推动火箭飞行器前进。

工作原理：1能量的产生过程2热能到射流动能的转化过程优点：结构简单，使用、维护方便，能长期保持在备战状态，工作可靠性高，质量比高。

缺点：比冲较低，工作时间较短，发动机性能受气温影响较大，可控性能较差，保证装药稳定燃烧的临界压强较高。

二、1.推力是发动机工作时内外表面所受气体压力的合力。

F=F 内+F 外 F=mu e +Ae(Pe-Pa) 当发动机在真空中工作时Pa=0.这时的推力为真空推力。

把Pe=Pa 的状态，叫做喷管的设计状态，设计状态下产生的推力叫做特征推力。

2.把火箭发动机动，静推力全部等效为动推力时所对应的喷气速度，称为等效喷气速度u ef 。

3影响喷气速度的因素来自两个方面：a).推进剂本身的性质b) 燃气在喷管中的膨胀程度3.流量系数的倒数为特征速度C ∗,他的值取决于推进剂燃烧产物的热力学特性，即与燃烧温度，燃烧产物的气体常数和比热比K 值有关，而与喷管喉部下游的流动过程无关。

4.推力系数C F 是表征喷管性能的参数，影响推力系数的主要因素是面积比和压强比。

当Pe=Pa 时，为特征推力系数，是给定压强比下的最大推力系数，Pa=0时为真空推力系数。

5.发动机的工作时间包括其产生推力的全部时间,即从点火启动，产生推力开始，到发动机排气过程结束,推力下降到零为止。

确定工作时间的方法：以发动机点火后推力上升到10%最大推力或其他规定推力的一点为起点,到下降到10%最大推力一点为终点,之间的时间间隔。

6.燃烧时间是指从点火启动，装药开始燃烧到装药燃烧层厚度烧完为止的时间，不包括拖尾段。

确定燃烧时间的方法：起点同工作时间，将在推力时间曲线上的工作段后部和下降段前部各做切线，两切线夹角的角等分线与曲线的交点作为计算燃烧时间的终点。

火箭物理知识点总结火箭是一种通过排放推进剂来产生推进力，从而推动自身运动的飞行器。

火箭可以用于航天飞行、导弹发射、卫星运载等领域。

在火箭工程中，火箭物理是一个非常重要的领域，它涉及到火箭发动机的工作原理、推进剂的选择、飞行动力学等许多方面。

在本文中，我们将总结一些火箭物理学的知识点，包括火箭发动机的工作原理，火箭的推力和速度控制，以及推进剂的选择和使用等方面。

一、火箭发动机的工作原理火箭发动机是火箭的关键部件，它产生的推进力可以推动火箭飞行。

火箭发动机的工作原理主要包括推进剂的燃烧和高速排放。

对于化学火箭来说，它的推进剂通常由燃料和氧化剂组成，当燃料和氧化剂混合并燃烧时，会产生大量的高温高压气体，这些气体通过喷嘴排放出去，产生推进力。

而对于核火箭来说，它的推进剂则是通过核裂变或核聚变产生的高能粒子，这些粒子的排放也能够产生推进力。

火箭发动机的推进力大小与燃料的燃烧速度和排放速度有关。

燃烧速度越快，排放速度越高，产生的推进力越大。

因此，为了提高火箭发动机的推进力，可以采用高能燃料和氧化剂，并设计合理的喷嘴结构和排气系统。

二、火箭的推力和速度控制火箭在飞行过程中，需要根据实际情况进行推力和速度的控制，从而实现预定的飞行任务。

火箭的推力控制主要包括推进剂的供给和喷嘴的调节。

推进剂的供给通过控制燃烧速度和气体排放速度来实现，可以通过控制燃料和氧化剂的混合比例、增加燃烧室的压力和温度等方式来调节。

喷嘴的调节则是通过改变排气口的大小和形状来实现，通过增大排气口的面积和改变排气口的角度，可以调节排气的速度和方向，从而实现推力的调节。

另外，火箭还可以通过布置多个发动机来实现分级推力，以及通过调整火箭的姿态来控制速度和飞行方向。

三、推进剂的选择和使用推进剂是火箭发动机的关键组成部分，不同的推进剂对火箭的性能和飞行特性都会有影响。

在选择推进剂时，需要考虑燃烧热值、密度、燃烧速度、排放速度、使用安全性和环境影响等多个因素。

发动机原理复习资料第一章1简述发动机的实际工作循环过程。

答:2画出四冲程发动机实际循环的示功图，它与理论示功图有什么不同？说明指示功的概念和意义。

理论循环中假设工质比热容是定值，而实际气体随温度等因素影响会变大，而且实际循环中还存在泄露损失.换气损失燃烧损失等，这些损失的存在，会导致实际循环放热率低于理论循环。

指示功时指气缸内完成一个工作循环所得到的有用功Wi,指示功Wi反映了发动机气缸在一个工作循环中所获得的有用功的数量。

4 .什么是发动机的指示指标？主要有哪些？答：以工质对活塞所作之功为计算基准的指标称为指示性能指标。

它主要有：指示功和平均指示压力.指示功率.指示热效率和指示燃油消耗率。

5.什么是发动机的有效指标？主要有哪些？答:以曲轴输出功为计算基准的指标称为有效性能指标。

主要有：1）发动机动力性指标，包括有效功和有效功率.有效转矩.平均有效压力.转速n和活塞平均速度；2）发动机经济性指标，包括有效热效率.有效燃油消耗率；3）发动机强化指标，包括升功率PL.比质量me。

强化系数PmeCm.第二章1.为什么发动机进气门迟后关闭.排气门提前开启？提前与迟后的角度与哪些因素有关/答：进气门迟后关闭是为了充分利用高速气流的动能，从而实现在下止点后继续充气，增加进气量。

排气门提前开启是由于配气机构惯性力的限制，若在活塞到下止点时才打开排气门，则在排气门开启的初期，开度极小，废弃不能通畅流出，缸内压力来不及下降，在活塞向上回行时形成较大的反压力，增加排气行程所消耗的功。

在发动机高速运转时，同样的自由排气时间所相当的曲轴转角增大，为使气缸内废气及时排出，应加大排气提前角。

2.四冲程发动机换气过程包括哪几个阶段，这几个阶段时如何界定的？答：1）自由排气阶段：从排气门打开到气缸压力接近于排气管内压力的这个时期。

强制排气阶段：废气是由活塞上行强制推出的这个时期。

进气过程：进气门开启到关闭这段时期。

气门重叠和燃烧室扫气：由于排气门迟后关闭和进气门提前开启，所以进.排气门同时打开这段时期。

固体火箭发动机原理第一章绪论1.1绪论火箭发动机：自身携带燃料和氧化剂的喷气发动机（推进剂燃烧不需要依靠空气中的氧气）吸气发动机：自身只携带燃料，燃烧所需要的氧化剂需要吸收空气中的氧气，吸气发动机只能在大气层中工作。

固体火箭发动机（solid propellant rocket engine）:使用固体推进剂，燃料和氧化剂预先均匀混合液体火箭发动机（liquid propellant rocket engine）:使用液体推进剂（由液态燃料和液态氧化剂组成），常见的有单组元推进剂——肼，以及双组元推进剂——液氢和液氧1.2 固体火箭发动机的基本结构和特点固体火箭发动机的基本结构：固体推进剂装药、燃烧室、喷管、点火装置。

固体火箭发动机的类型：固体、液体、固液混合火箭发动机固体推进剂（是固体火箭发动机的能源和工质）种类：双基、复合、复合改双基推进剂装药方式：自由装填（通常需要挡药板使药柱固定）、贴壁浇注包覆层：用阻燃材料对装药的某些部位进行包覆，以控制燃烧面积变化规律燃烧室（是固体火箭发动机的主体，装药燃烧的工作室）特点：有一定的容积，且对高温高压气体具有承载能力材料：合金钢、铝合金、或玻璃纤维缠绕加树脂成型的玻璃钢结构形状：长圆筒型热防护法：在壳体内表面粘贴绝热层或采用喷涂法喷管（是火箭发动机的能量转换部件）拉瓦尔喷管：由收敛段、喉部、扩张段组成中小型火箭多采用锥形拉瓦尔喷管（收敛段和扩张段均为锥形）大型火箭一般使用特型拉瓦尔喷管（扩张段为双圆弧、抛物线等）喷管基本功能：1.通过控制喷管喉部面积大小以控制排出的燃气质量流率，以控制燃烧室内燃气压强2.利用先收敛后扩张的喷管结构使燃气由亚声速加速到超声速喉部材料：（喷喉处工作环境恶劣，常发生烧蚀或沉积现象），需采用耐高温耐冲刷的材料，石墨、钨渗铜等点火装置（提供足够的热量和建立一定的点火压强，使装药的全部燃烧表面瞬时点燃，尽早进入稳态燃烧）组成：电发火管+点火剂（烟火剂或黑火药）或点火发动机（尺寸较大的装药）固体火箭发动机的特点：优点：1.结构简单（固体火箭发动机最主要的优点）。

火箭发动机的工作原理及推力提升方法火箭发动机作为航天器的动力装置，在现代航天技术中发挥着至关重要的作用。

本文将深入研究火箭发动机的工作原理，并探讨一些推力提升方法。

一、火箭发动机的工作原理火箭发动机是利用推进剂的燃烧产生高温高压气体，并通过喷射出去的气体产生反作用力，实现推力的产生。

整个过程可以分为三个关键步骤：燃烧、膨胀和喷射。

1. 燃烧阶段：推进剂在燃烧室中与氧化剂发生剧烈的化学反应，产生高温高压气体。

燃烧室通常由耐高温材料制成，以承受高温和高压环境。

2. 膨胀阶段：高温高压气体经过喷嘴扩散到喷管中，气体在喷管内部膨胀，从而产生高速气流。

喷管的形状和设计对于推力的产生起着重要的作用。

3. 喷射阶段：高速气流通过喷管出口排出，产生的反作用力推动火箭向前运动，形成推力。

根据牛顿第三定律，喷出的气体产生反作用力，火箭就会获得相等大小的推力。

二、火箭推力提升方法为了提高火箭的推力，科学家们提出了多种方法，下面将介绍其中的几种。

1. 多级火箭：多级火箭是指将多个火箭级联在一起，形成一个整体。

每个级别都有自己的火箭发动机，形成串联的结构。

当每个级别通过其发动机燃烧推进剂产生的推力耗尽后，就会分离该级别，使下一个级别进入工作状态。

多级火箭的主要优势在于推力的逐级增加，使火箭能够有效地克服地球引力。

2. 低温推进剂：传统的火箭使用常温推进剂，如液氢和液氧。

然而，低温推进剂，如液氢和液氮的使用，可以提供更高的比冲和推力。

低温推进剂在燃烧过程中能够产生更高的燃烧温度，使得火箭的喷气速度更快，从而提高推力效果。

3. 固体增压剂：在火箭发动机中添加固体增压剂可以有效地提高燃烧速率和推力。

固体增压剂的加入可以增加推进剂燃烧的速度和强度，从而提高喷气速度和推力。

4. 外推力增强：在火箭发动机外部增加额外的推力装置，如固体火箭助推器，可以有效地提高整个火箭系统的总推力。

这种方法常常被用于将大型火箭从地面发射，以克服地球引力的影响。

题号：843
《火箭发动机原理》
考试大纲
一、考试内容：
根据我校教学及该试题涵盖专业多的特点，对考试范围作以下要求：
1、火箭发动机绪论：两次能量转换、固体火箭发动机的结构、固体和液体火箭发动机的优缺点。

2、火箭发动机的工作参数：推力、推力系数、质量流率、特征速度、总冲、比冲的概念；高度和膨胀状态对推力系数的影响；最大推力产生的条件；相关的计算。

3、固体推进剂：固体推进剂的分类；推进剂的主要成分和作用；推进剂的加工工艺；衡量推进剂的能量标准；双基推进剂的贮存安定性问题。

4、火箭发动机燃烧室热力计算：燃烧室热力计算的内容、模型和计算步骤；固体推进剂的假定化学式；GIBBS自由能法和布莱克林法的计算思路；输运过程。

5、喷管流动过程：冻结流动和平衡流动；喷管流动的热力计算方法；发动机冲量系数；喷管流动所包含的损失；二相流损失的概念和形成喷管二相流损失的原因。

6、固体推进剂的燃烧：双基推进剂的多阶段模型；复合推进剂的多火焰模型；燃速的温度敏感系数；侵蚀燃烧概念、机理以及对发动机性能产生的影响；压强对双基和复合推进剂燃烧的影响机理；异常燃烧；平台燃烧；平台推进剂。

7、固体火箭发动机内弹道计算：平衡压强的概念、公式及计算；燃烧室压强的稳定性条件；燃喉比K、喉通比J和波别多诺斯采夫准则的概念和物理意义；燃气流动和侵蚀燃烧对平衡压强的影响；一维内弹道的计算方法；点火延迟。

8、液体火箭发动机系统：开式循环和闭式循环。

9、液体推进剂：常用的液体推进剂，化学当量比和余氧系数。

10、推力室工作过程：推力室的气动区域划分；燃烧准备过程；雾化作用。

火箭推进原理与牛顿第三定律知识点总结火箭作为现代航天技术中最重要的交通工具之一，其推进原理基于牛顿第三定律。

本文将对火箭推进原理以及与之相关的牛顿第三定律的知识点进行总结。

一、火箭推进原理概述火箭是一种通过排出高速喷射气体来产生反作用力从而推进自身运动的航天器。

火箭的推进原理可以归结为两个主要方面，即质量喷射原理和牛顿第三定律。

二、质量喷射原理质量喷射原理是火箭推进原理的基础。

根据该原理，火箭在进行推进时通过将燃料和氧化剂燃烧产生的高温高压气体喷射出来，从而使火箭产生向相反方向的推力。

这是因为根据质量守恒定律，每喷出一部分气体，火箭的质量就会减少，而根据牛顿第三定律，火箭就会产生相应大小的反作用力。

三、牛顿第三定律牛顿第三定律指出：“任何两个物体之间的相互作用力大小相等，方向相反”。

在火箭推进过程中，燃料和氧化剂在燃烧过程中产生高温高压气体，这些气体被喷射出来，产生了一个向相反方向的推力。

根据牛顿第三定律，火箭本身就会受到一个大小相等、方向相反的反作用力。

这就是为什么火箭能够推进自身运动的原因。

四、火箭与牛顿第三定律的应用火箭推进原理是航天技术中的关键概念，牛顿第三定律则为火箭推进提供了理论基础。

火箭的设计和制造都考虑了相关的物理原理和工程要求。

以下是火箭与牛顿第三定律的应用举例：1. 火箭发动机设计：火箭发动机是推进火箭运动的核心部件，其设计需要充分考虑喷口形状、喷嘴角度等因素。

通过合理设计喷射速度和喷嘴形状，可以更好地利用牛顿第三定律，提高火箭的推进效果。

2. 空间探测：火箭在空间探测任务中扮演着重要角色。

火箭推进原理使得我们可以将探测器送入太空，实现对行星、恒星等天体的探测。

而牛顿第三定律则确保了探测器在推进过程中能够稳定地进行轨道转移和姿态控制。

3. 航天飞行：火箭推进原理与牛顿第三定律也应用于载人航天飞行。

宇航员乘坐的航天器通过火箭推进原理来快速脱离地球引力并进入太空。

火箭发动机通过燃烧燃料喷射高速气体，产生反作用力实现对航天器的推动。