课程名称固体火箭推进基础及发展
固体火箭发动机设计
工作时间： tk ≤1.8 秒 工作温度：TH = -40℃~50℃ 燃烧室外径： DH ≤0.426 米，发动机总长： L ≤2.52 米 附加条件：选用一种推进剂，装药采用多根管状药柱，为确
保同温度下的推力在允许范围内，可采用更换喷管。
三、课程设计任务：
1 分析原始条件，确定设计方案，进行发动机结构设计
2．1 发动机结构形式 ............................................................................................ 5 2．2 推进剂及药型选择 ........................................................................................ 5 2．3 壳体材料 ........................................................................................................ 6 2．4 发动机主要设计参数选择 ............................................................................ 7 三、 发动机的装药设计： ..................................................................................... 9 3．1 药柱基本参数 ................................................................................................ 9 3．2 药柱尺寸的确定 .......................................................................................... 10 四、 发动机燃烧室设计 ....................................................................................... 12 4．1 燃烧室结构，材料以及尺寸 ...................................................................... 12 4．2 燃烧室应力分析以及强度校核 .................................................................. 15 五、 发动机喷管设计 ........................................................................................... 15 5．1 喷管的气动设计 .......................................................................................... 15 5．2 喷管壁厚 ...................................................................................................... 17 5．3 喷管的热防护 .............................................................................................. 17 5．4 喷管堵盖 ...................................................................................................... 17 六、 喉部设计及校验计算 ................................................................................... 18 6．1 设计喉部尺寸 dt .......................................................................................... 18 6．2 温度区间—喉衬尺寸 如下表示： ............................................................ 25 七、 内弹道计算 ................................................................................................... 25 7．1 内弹道计算基本方程 .................................................................................. 25
“固体火箭发动机气体动力学”课程 学习指南
1.课程属性火箭武器专业（即武器系统与工程专业的火箭弹方向）的专业课程体系包括固体火箭发动机气体动力学、固体火箭发动机原理、火箭弹构造与作用、火箭弹设计理论和火箭实验技术。
“固体火箭发动机气体动力学”属于专业基础课，是该专业的先修课程。
2.为什么要学习固体火箭发动机气体动力学课程固体火箭发动机的工作过程是由推进剂燃烧和燃气流动构成的，燃气流动既是燃烧的直接结果，也是固体火箭发动机产生推进动力所需要的。
因此，燃气流动是“固体火箭发动机原理”的重要组成部分。
“固体火箭发动机原理”课程将固体火箭发动机内的流动处理成燃烧室内的零维流和喷管中的一维流，如果不学习本课程，一方面不易理解固体火箭发动机内的流动过程，对学好“固体火箭发动机原理”课程是不利的；另一方面，对毕业后继续深造的学生而言，缺乏必要的气体动力学知识，难以深入开展本学科领域的基础理论研究，而本科毕业后直接从事固体火箭研制工作的学生将难以利用先进的计算工具进行工程设计与性能分析，不能适应时代发展和技术进步的要求。
通过“固体火箭发动机气体动力学”课程的学习，学生既可以结合固体火箭发动机中的燃气流动问题，系统了解和掌握气体动力学的基本理论和计算方法，构建起完备的专业知识结构，同时也为学好后修课程奠定了坚实的理论基础，提高解决固体火箭发动机设计、内弹道计算、性能分析等实际工程技术问题的能力。
3.“固体火箭发动机气体动力学”的知识结构把握课程的知识结构是学好“固体火箭发动机气体动力学”的前提。
本课程由三个知识模块组成，即气体动力学基础知识、固体火箭发动机中一维定常流动和激波、膨胀波与燃烧波。
（1）气体动力学模块（14学时）该模块由教材的第一至第三章组成，是相对独立、自成系统的知识模块，目的是建立起基本的气体动力学系统知识，为学习第二个知识模块奠定必要的气体动力学理论基础。
该模块的主要知识点为♦课程背景♦流体与气体，气体的输运性质，连续介质假设，热力学基本概念与基础知识：系统，环境，边界，状态，过程，功，热量，焓，比热比，热力学第二定律，理想气体，等熵过程方程，气体动力学基本概念：控制体，拉格朗日方法，欧拉方法，迹线，流线，作用在流体上的外力，扰动♦拉格朗日方法与欧拉方法的关系，连续方程，动量方程，能量方程，熵方程♦流动定常假设，一维流动假设，一维定常流的控制方程组，伯努利方程，气流推力，声速，对数微分，马赫数，马赫锥，理想气体一维定常流的控制方程组，滞止状态，滞止过程，滞止参数，动压，气体可压缩性，临界状态，最大等熵膨胀状态，速度系数，气体动力学函数（2）固体火箭发动机中的一维定常流动模块（8学时）该模块为教材的第四章，是气体动力学知识在固体火箭发动机中的具体应用，分别针对喷管、长尾管、燃烧室装药通道展开讲述，最后简要介绍多驱动势广义一维流动。
课程名称航空宇航推进原理
课程名称：航空宇航推进原理一、课程编码：0100034课内学时：32学分：2二、适用学科专业：航空宇航科学技术，兵器科学与技术三、先修课程：工程热力学、固体火箭发动机原理、空气动力学四、教学目标本课程是一门知识性基础课程，要求学生通过本课程的学习了解航空航天领域所涉及动力系统的基本知识、基本原理及其发展概况。
掌握发动机的分类、工作原理、构造及它们的优缺点等，了解航空航天推进领域的先进的发展方向。
五、教学方式教学方法以讲授为主，其中在航空发动机、火箭发动机和全部课程结束时分别安排一次讨论课，内容以本阶段的讲授的内容和安排的课外阅读材料为主。
试验与观摩主要是在条件允许的情况下到西山试验基地观看发动机正式试验，使之对本专业有进一步的了解认识。
六、主要内容及学时分配1.航空宇航推进系统简介2学时1.4航空宇航推进系统分类1.5航空宇航的发展1.6飞行器动力系统分类及其工作原理2.航空宇航推进的理论基础4学时2.1流体流动基本知识(包括与流体相关各无量纲数的含义、声速与马赫数、流体的研究方法)2.2气体动力学基础(包括一维流动的基本方程、膨胀波与激波的概念)3.航空发动机工作原理及其结构组成4学时3.1活塞式航空发动机3.2喷气推进发动机4.液体火箭发动机8学时4.1火箭发动机主要性能参数4.2液体火箭发动机工作原理及其组成4.3液体推进剂5.固体火箭发动机8学时5.5固体火箭发动机基本组成及工作原理5.6固体火箭发动机的装药5.7固体推进剂5.8固体火箭发动机的发展6.火箭冲压发动机4学时6.4火箭冲压发动机的基本组成特点6.5整体式火箭冲压发动机推进剂6.6整体式火箭冲压发动机的发展7.特种推进系统简介2学时7.4电推进系统7.5核火箭推进系统7.6太阳能火箭发动机七、考核与成绩评定成绩以百分制衡量成绩评定依据：平时作业20%，专题20%，期末笔试60%八、参考书及学生必读参考资料1.王春利.航空航天推进原理[M].北京：北京理工大学出版社，20032．方丁酉.固体火箭发动机内弹道学[M].长沙：国防科技大学出版社，19973．何庆芝.航空航天概论[M].北京：北京航空航天大学出版社，20004．Sutton,G.P.Bibarz,O.著，洪鑫，张宝炯等译.火箭发动机基础[M].北京：科学出版社，2003九、大纲撰写人：李世鹏。
课程名称固体推进剂粘弹性力学基础
目录机械工程学院 (1)环境与生物工程学院 (27)化工学院 (36)电子工程与光电技术学院 (73)计算机科学与技术学院 (79)自动化学院 (84)理学院 (122)设计艺术与传媒学院 (136)材料科学院工程学院 (148)机械工程学院新增研究生课程大纲编号：082501B09课程名称：固体推进剂装药结构力学基础英文名称：Fundamentals of solid propellant structure mechanics一、课内学时： 32 学分： 2二、适用专业：航天工程，航空工程，兵器工程，航空宇航推进理论与工程,飞行器设计，人机与环境工程，航空宇航制造工程，武器系统与运用工程和兵器发射理论与技术等专业。
三、预修课程：工程力学，粘弹性力学，固体推进剂性能四、教学目的：通过本课程的学习，使学生掌握固体推进剂的基本理论、知识与技能，了解多种载荷作用下的承载能力和形变行为，表现为响应特性（应力一应变关系）和破坏机理准则，能够运用标准、规范和准则，开展典型载荷下的装药结构力学性能计算、分析，提高学生分析和评判固体推进剂装药完整性的综合能力，为固体年火箭发动机装药设计奠定良好的基础。
五、教学方式：课堂教学六、教学主要内容及对学生的要求：A 教学主要内容1绪论1.1 固体推进剂的基本概念1.2 固体推进剂的分类1.3 双基推进剂的组分1.4 复合固体推进剂的组分1.5 固体火箭对固体推进剂力学性能的要求2固体推进剂的力学性能2.1固体推进剂力学本构模型2.2固体推进剂应力-应变关系式2.3固体推进剂的松弛模量()E t 、蠕变模量()D t 和复模量()E t2.4固体推进剂力学特性的温度效应2.5固体推进剂的极限特性3固体推进剂装药应力、应变和变形初步分析3.1固体推进剂装药承受的载荷3.2温度载荷引起的应力和应变3.3重力和加速度载荷引起的应力和应变3.4内压力载荷引起的应力和应变3.5星孔装药的应力集中系数4固体推进剂装药的破坏分析4.1固体推进剂装药破坏的依据4.2固体推进剂装药内表面的破坏分析4.3固体推进剂装药和壳体粘结面的破坏分析4.4固体推进剂装药的变形分析4.5改善固体推进剂装药结构完整性的一些措施5固体火箭发动机装药结构完整性数值仿真5.1 Abaquas有限元分析软件简介5.2算例1—温度冲击载荷下的装药结构完整性数值仿真5.3算例2—高过载冲击载荷下的装药结构完整性数值仿真5.4算例3*—点火冲击载荷下的装药结构流固耦合特性数值仿真B对学生的要求(1) 了解和掌握固体推进剂的基本组成和力学特性；(2) 掌握固体火箭发动机装药结构完整性分析方法；(3) 能运用有限元分析软件，掌握典型载荷下的装药结构完整性数值仿真。
2024年《火箭升空》幼儿园大班科学精彩教案
2024年《火箭升空》幼儿园大班科学精彩教案一、教学内容本节课选自2024年幼儿园大班科学教材第四章《探索宇宙》，详细内容为第一课时《火箭升空》。
通过本节课的学习，让幼儿了解火箭的基本结构、功能及升空原理，激发幼儿对航天科学的兴趣。
二、教学目标1. 了解火箭的基本结构、功能及升空原理。
2. 培养幼儿的观察、思考和动手操作能力。
3. 激发幼儿对航天科学的兴趣和探究欲望。
三、教学难点与重点重点：火箭的基本结构、功能及升空原理。
难点：火箭升空原理的理解。
四、教具与学具准备1. 教具：火箭模型、图片、视频等。
2. 学具：画纸、水彩笔、剪刀、胶水等。
五、教学过程1. 实践情景引入（5分钟）利用火箭模型、图片和视频，让幼儿观察火箭的外观，了解火箭的基本结构。
2. 例题讲解（10分钟）讲解火箭的组成部分、功能及升空原理，引导幼儿思考火箭升空的原因。
3. 随堂练习（10分钟）让幼儿用水彩笔、剪刀、胶水等学具制作火箭模型，加深对火箭结构的认识。
4. 小组讨论（10分钟）分组讨论火箭升空原理，每组派代表分享讨论成果。
六、板书设计1. 火箭的基本结构：箭头、箭体、尾翼、推进器。
2. 火箭的功能：携带卫星、太空探测器等进入太空。
3. 火箭升空原理：燃料燃烧产生推力，克服重力，使火箭升空。
七、作业设计1. 作业题目：画出你心中的火箭。
2. 答案：火箭的组成部分、颜色、形状等。
八、课后反思及拓展延伸本节课通过观察、思考和动手操作，让幼儿了解了火箭的基本结构、功能及升空原理。
课后，教师应关注幼儿在制作火箭模型过程中的表现，及时给予指导和鼓励。
同时，引导幼儿关注航天事业的发展，激发幼儿对科学的探究欲望。
拓展延伸：组织幼儿参观航天博物馆，了解我国航天事业的发展历程，培养幼儿的爱国情怀。
重点和难点解析1. 教学难点与重点的设定2. 教具与学具的准备3. 教学过程中的实践情景引入、例题讲解和随堂练习4. 板书设计5. 作业设计6. 课后反思及拓展延伸一、教学难点与重点的设定重点：火箭的基本结构、功能及升空原理。
2024年中班科学教案火箭
2024年中班科学教案火箭一、教学内容本节课选自《中班幼儿科学活动手册》第七章“有趣的航天”，详细内容围绕火箭的结构、发射原理及在生活中的应用展开。
主要涉及教材第七章第一、二节，重点介绍火箭的组成部分、燃料类型以及简单的物理原理。
二、教学目标1. 了解火箭的基本结构和发射原理，培养幼儿对航天科学的兴趣。
2. 通过观察、实践，锻炼幼儿的动手操作能力和观察能力。
3. 培养幼儿团队合作精神，提高表达和沟通能力。
三、教学难点与重点教学难点：火箭的发射原理和燃料类型。
教学重点：火箭的基本结构和在生活中的应用。
四、教具与学具准备1. 教具：火箭模型、火箭发射视频、火箭结构图、燃料样品等。
2. 学具：彩纸、剪刀、胶水、画笔等。
五、教学过程1. 实践情景引入（5分钟）播放火箭发射视频，激发幼儿兴趣。
邀请幼儿分享对火箭的认识和感受。
2. 火箭结构学习（10分钟）通过观察火箭模型和结构图，引导幼儿认识火箭的各个部分。
讲解火箭各部分的作用，加深幼儿对火箭结构的理解。
3. 火箭发射原理讲解（10分钟）简单介绍火箭发射原理，使用燃料样品进行演示。
通过实验，让幼儿直观地了解火箭发射过程。
4. 例题讲解（10分钟）出示火箭拼图，引导幼儿思考如何将火箭各部分正确拼接。
5. 随堂练习（10分钟）分组进行火箭模型制作，锻炼幼儿动手操作能力。
鼓励幼儿相互交流，共同完成火箭制作。
邀请各小组展示制作的火箭，分享制作过程中的收获。
六、板书设计1. 火箭结构图2. 火箭发射原理简图3. 火箭各部分名称及作用七、作业设计1. 作业题目：画出你心中的火箭，并简单介绍其特点。
2. 答案示例：火箭画，标注各部分名称及作用。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思：本节课通过实践操作和讲解，观察幼儿对火箭知识的掌握情况，及时调整教学方法。
2. 拓展延伸：组织幼儿参观航天博物馆或开展航天主题的亲子活动，提高幼儿对航天科学的兴趣。
重点和难点解析1. 教学难点：火箭的发射原理和燃料类型。
火箭发动机原理教学大纲
《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。
2024年幼儿园大班科学教案火箭
2024年幼儿园大班科学教案火箭一、教学内容本节课选自幼儿园大班科学领域教材第四章《探索宇宙》，详细内容包括：火箭的基本构造、火箭的分类、火箭的升空原理以及我国火箭科技的发展。
二、教学目标1. 让学生了解火箭的基本构造和分类，知道火箭的升空原理。
2. 培养学生的观察力、思考力和动手操作能力。
3. 激发学生对航天科技的兴趣，培养他们的爱国情怀。
三、教学难点与重点教学难点：火箭的升空原理。
教学重点：火箭的基本构造、分类及我国火箭科技的发展。
四、教具与学具准备教具：火箭模型、火箭升空实验装置、教学PPT。
学具：彩泥、卡纸、剪刀、胶棒等。
五、教学过程1. 实践情景引入（5分钟）利用火箭升空实验装置，进行现场实验，引导学生观察火箭升空的过程，激发他们的兴趣。
2. 知识讲解（10分钟）（1）通过PPT展示火箭的基本构造，讲解各部分的功能。
（2）介绍火箭的分类，展示不同类型的火箭图片。
（3）讲解火箭的升空原理，结合实验现象进行解释。
3. 例题讲解（10分钟）以神舟飞船为例，讲解火箭的发射过程，让学生了解我国火箭科技的发展。
4. 随堂练习（10分钟）学生分组，利用彩泥、卡纸等材料，动手制作火箭模型。
六、板书设计1. 火箭的基本构造火箭头火箭体推进器火箭尾2. 火箭的分类液体火箭固体火箭3. 火箭的升空原理推力产生空气阻力重力七、作业设计1. 作业题目：请你设计一款未来的火箭，并画出它的构造图。
2. 答案：略。
八、课后反思及拓展延伸本节课通过实践情景引入，让学生对火箭产生兴趣，结合讲解、例题、随堂练习等环节，使学生对火箭有了更深入的了解。
课后，教师可引导学生关注我国航天事业的发展，了解更多的火箭知识，激发他们的爱国情怀。
同时，鼓励学生动手制作火箭模型，培养他们的创新精神和动手能力。
重点和难点解析1. 实践情景引入2. 知识讲解中的火箭升空原理3. 例题讲解中的我国火箭科技发展4. 随堂练习中的火箭模型制作5. 作业设计中的创新思维和动手能力培养一、实践情景引入1. 确保实验安全，避免对学生造成伤害。
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课程名称：固体火箭推进基础及发展
一、课程编码：0100029
课内学时：48学分：3
二、适用学科专业：航空宇航科学与技术，固体推进剂专业
三、先修课程：高等数学，大学物理，航空宇航推进原理，固体火箭发动机设计,气体动力
学基础，工程热力学，传热学等
四、教学目标
通过本课程的学习，掌握先进固体火箭推进的基本原理，并了解其它新型推进方式的概貌，提升学生对固体火箭发动机全方面的认识，为从事固体火箭发动机相关工作奠定基础。
五、教学方式
教学方法以讲授为主，结合教学内容适当安排讨论课，内容以本阶段的讲授的内容和安排的课外阅读材料为主。
六、主要内容及学时分配
A卷
1.固体火箭发动机的燃烧与流动4学时
1.1稳态燃烧
1.2非稳态燃烧
2.燃烧流场的现代诊断技术4学时
2.1燃烧流场的速度诊断
2.2燃烧流场的温度诊断
2.3燃烧流场的密度组分和浓度诊断
2.4凝相粒度及其尺寸分布诊断
3.固体火箭发动机的结构与材料4学时
3.1燃烧室壳体
3.2推进剂装药结构完整性分析
3.3喷管结构烧蚀
3.4壳体尾管的绝热层和包覆层材料
4.固体火箭发动机的喷焰特性4学时
4.1火箭发动机喷焰的排气特征效应
4.2排气特征的测量技术研究
4.3排气特征的预估技术研究
4.4减少排气特征效应的若干措施
5.新型固体推进剂4学时
5.1高能推进剂
5.2高燃速推进剂
5.3复合平台推进剂
5.4固体推进剂的安全性
5.5推进剂技术的发展趋势
6.固体火箭发动机的现代设计与评估技术4学时
6.1固体火箭发动机的现代设计技术
6.2固体火箭发动机的现代评估技术
6.3固体火箭发动机的故障分析
6.4固体火箭发动机的参数辨识
7.现代战术导弹发动机的发展和固体火箭发动机的应用前景4学时
7.1战术导弹发动机的发展方向
7.2当前研究的重点
7.3固体短脉冲控制发动机
8.冲压发动机8学时
8.1冲压发动机的工作原理
8.2整体式冲压发动机的主要组成部件
8.3冲压发动机的发展
B卷
I Introduction2学时
II Overall Design Approach2学时III Propellant Properties and Selection2学时IV Ballistic Analysis and Grain Design2学时V General Procedure for a Propellant Grain-Design Optimization and Computer-Aided Preliminary Design2学时VI Some Specific Cases2学时七、考核与成绩评定
期末笔试：60%
平时分组讨论考核：20%
八、参考书及学生必读参考资料
1.Jensen,G.E and Netzer D.W.Tactical Missile Propulsion[M].Reston:Progress in
Astronautics and Aeronautics,Vol.170，1996
2.阿兰.达文纳斯.固体火箭推进剂技术[M].北京：宇航出版社，1997
3.张平等著，固体火箭发动机原理，北京理工大学出版社，1992
4．李宜敏，固体火箭发动机原理北京航空航天大学出版社，1991
5.（苏）阿列玛索夫等著，张大钦等译，火箭发动机原理，北京：宇航出版社，1993
6．王守范编著，固体火箭发动机燃烧与流动，北京工业学院出版社，1987.
7.[美]萨顿G P，比布拉兹O著.火箭发动机基础.北京：科学出版社，2003.
九、大纲撰写人：王宁飞。