طراحی و تست موتور مقیاس کوچک جهت تحلیل نوسانات فشار

تحلیل نوسانات فشار موتورهای موشک سوخت جامد با استفاده از تست های استاتیک به علت هزینه بالای آنها در موتورهایی با اندازه های بزرگ، بسیار محدود بوده و بررسی پارامترهای مختلف تقریبا غیرممکن می باشد. برای حل این مشکل، به طراحی موتور مقیاس کوچک برای موتور نمونه اصلی مورد نظر پرداخته می شود. در این مقاله ابتدا روند طراحی یک موتور مقیاس کوچک چهار جزئی با نام 1881 با مقیاس 1:31 با الگوبرداری از پرتابگر شاتل فضایی و آریان 5 در مدلسازی و شبیه سازی مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. پارامترهای مدلسازی و طراحی موتور مقیاس کوچک با استفاده از روش پی باکینگهام بطور خلاصه ارائه و سپس مشخصات عملکردی و ابعادی و روش تحلیل داده ها نیز بیان گردیده است. برای ارزیابی موتور طراحی شده، سه تست موفق انجام شد و داده های فشار بر حسب زمان و همچنین نوسانات آنها مورد تحلیل و بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که علی رغم استفاده از تئوری پی باکینگهام در مقیاس زنی موتور سوخت جامد، شیمی و سوزش سوخت متاثر از خطاهای بمب کرافورد و جریان واقعی محصولات احتراق بوده و در بیشتر موارد تصحیح خطا بین داده های سوخت از بمب کرافورد و آنچه در موتور بکار می رود، اجتناب ناپذیر است. از سوی دیگر وجود حجم خالی در ابتدای گرین و مابین بخش های میانی، نقش مهمی در نوسان سازی فشار داشته و پس از اتمام سوزش یا کوچک شدن، نوسانات نیز یکنواخت می گردند.