ارایه ی روشی برای بهینه یابی جرمی و انرژیکی پارامترهای انواع موتورهای سوخت مایع توربوپمپی

با وجود پیدایش نسلهای جدیدی از سامانههای تولید نیروی پیشران، موتورهای سوخت مایع هم چنان یکی از مهمترین منابع تولید نیروی تراست در موشکها و ماشینهای فضایی هستند. مهمترین مشخصهی یک جسم پرنده نظیر موشک، سرعت نهایی پرواز است که در موشکهای بالستیک تعیین کنندهی برد پرواز میباشد. سرعت نهایی جسم پرنده، بهترین تابع هدف برای بهینه یابی پارامترهای موتور است. انتخاب پارامترهای بهینه موتورهای سوخت مایع تنها با در نظر گرفتن اثرات عملکردی موتور بر جسم پرنده امکان پذیر است. پارامترهای ضربهی ویژه و نسبت جرم به تراست به ترتیب شاخصهای برتری انرژیکی و جرمی موتورهای سوخت مایع میباشند. با توجه به تاثیر متقابل دو شاخص یاد شده بر یکدیگر و بر پارامترهای موشک، میبایست از معیار مناسبتری بهره جست، به صورتی که افزایش آن سرعت نهایی مورد نیاز جسم پرنده را در حداقل جرم اولیه تامین کند. در این مقاله ضمن معرفی شاخص یاد شده که از آن با عنوان ضربهی کل نسبی یاد میگردد با بررسی و تحلیل اطلاعات سیستمی حدود ٣٠٠ موتور موجود در دنیا، نشان داده شده است که پارامتر "ضربهی ویژه" در موتورهای با سیستم تغذیهی توربوپمپی، نقش معیار ضربهی کل نسبی را بخوبی ایفا میکند. ضمن این که بدلیل عدم وابستگی به جرم، با دقت بیشتری قابل محاسبه است. نتایج دو روش مذکور برای یک موتور سیکل باز با نتایج تجربی مورد مقایسه قرار گرفته است که تایید کننده این مطلب است.

Keywords:

موتورهای سوخت مایع , شاخص انرژیکی , ضربه ی ویژه , ضربه ی کل نسبی , بهینه یابی