Nghiên cứu tính toán thuật phóng trong động cơ tên lửa nhiên liệu rắn bằng phương pháp mô phỏng đa bước
10 lượt xemDOI:
https://doi.org/10.54939/1859-1043.j.mst.FMC.2026.37-44Từ khóa:
Động cơ nhiên liệu rắn; Thuật phóng trong; Mô phỏng đa bước; Nhiên liệu hỗn hợp; Bề mặt cháy phức tạp.Tóm tắt
Bài báo trình bày nghiên cứu tính toán thuật phóng trong động cơ tên lửa nhiên liệu rắn sử dụng phương pháp mô phỏng đa bước. Phương pháp này sử dụng công cụ CFX để mô phỏng quá trình nhiệt động của sản phẩm cháy trong buồng đốt và loa phụt theo thời gian. Sự thay đổi của mô hình tính toán được cập nhật sau mỗi bước thời gian, phản ánh chân thực quá trình thay đổi hình dạng liều nhiên liệu và sự mở rộng thể tích của buồng đốt. Nghiên cứu được áp dụng tính toán cho động cơ nhiên liệu rắn có đường kính trong 360mm, sử dụng liều nhiên liệu hình trụ một lỗ được tạo rãnh không hoàn toàn. Kết quả thử nghiệm thực tế đo lực đẩy động cơ cho thấy sai số dưới 2,5% so với mô phỏng, chứng minh tính chính xác của mô hình. Nghiên cứu góp phần cung cấp cơ sở khoa học cho việc phát triển các công cụ mô phỏng hiện đại, hỗ trợ thiết kế và dự đoán đặc tính làm việc của động cơ tên lửa trong điều kiện thực tế, giúp giảm chi phí thử nghiệm, đặc biệt đáng kể đối với động cơ có kích thước lớn, giá thành sản xuất cao.
Tài liệu tham khảo
[1]. Phạm Thế Phiệt, “Lý thuyết động cơ tên lửa”, Học Viện Kỹ thuật Quân sự, Hà Nội, (1995) (in Vietnamese).
[2]. Lê Song Tùng và các tác giả, “Tính toán thiết kế động cơ tên lửa nhiên liệu rắn”, NXB Quân đội nhân dân, (2013) (in Vietnamese).
[3]. M.D. Phuong, B.D. Tan, D.Q. Viet. 2025. “A study on developing a computational model for determining operating parameters of a dual-flow solid rocket engine”. Journal of Military Science and Technology, vol 101: 140-147, https://doi.org/10.54939/1859-1043.j.mst.101.2025.140-147 DOI: https://doi.org/10.54939/1859-1043.j.mst.101.2025.140-147
[4]. Astakhova, T. P., & Tolkacheva, I. O., “Ballistic Design of Flight Vehicles”, Moscow State Technical University Press (MSTU), (1990).
[5]. Saulius RAČKAUSKAS, “Numerical study on internal ballistics characteristics of a solid propellant rocket motor”, MECHANIKA, vol. 25(3), pp. 187-196, (2019). DOI: 10.5755/j01.mech.25.3.23742 DOI: https://doi.org/10.5755/j01.mech.25.3.23742
[6]. Ki, W.; Ko, T.; Kim, S.; Yoon, W., “3D grain burnback analysis using the partial interface tracking method”, Aerospace Science and Technology, vol. 68, pp. 58-67, (2017). DOI: 10.1016/j.ast.2017.04.023 DOI: https://doi.org/10.1016/j.ast.2017.04.023
[7]. Joel H. Ferziger, Milovan Peric, “Computational Methods for Fluid Dynamics”, Springer, (2020). DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-319-99693-6
[8]. Pralits J.; Natali D.; Guerrero J.; Bottaro A., “Wolf dynamics - multiphysics simulations, optimization, and data analytics”, (2018).
[9]. Guthrie, J. J., “CFD simulations on a Raspberry Pi cluster”, Frankfurt am Main, (2015). DOI: 10.13140/RG.2.1.1079.2486
[10]. Michael A. Willcox, “Solid rocket motor internal ballistics simulation using three-dimensional grain burnback”, Propulsion and power, vol. 23, no 3, (2007). DOI: 10.2514/1.22971 DOI: https://doi.org/10.2514/1.22971
[11]. Jiří Blazek, “Computational Fluid Dynamics: Principles and Applications”, Butterworth-Heinemann, (2015). DOI: https://doi.org/10.1016/B978-0-08-099995-1.00012-9
