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利用固体推进剂燃烧提高底压力而实现减阻或产生推力的底部排气技术广泛应用于火箭、导弹、炮弹等超高音速飞行器中,如底部排气装置与固体火箭发动机。减阻率与推力系数分别是底排弹和火箭发动机的重要特性参数,并且同底压及来流压力之间有着显著的关系,准确地计算出底压特性是预测减阻率和推力系数是一项重要的研究内容。本文主要基于大量底部排气实验结果,通过建立底压来流比与底部排气参数之间的关系及工程算法,依此来计算减阻率和推力系数。本文的主要工作:(1)通过对国内外的风洞试验数据和半经验公式进行整合与比较,计入排气率I、排气温度Tj和来流马赫数Mα∞对底压比的影响,建立了底排装置底压比半经验公式模型,该模型在I<0.005条件下具有满足要求的精确度,而且在更大范围内也可以满足设计要求;(2)根据底部排气的亚音速和一维等熵流动假设,建立了底排装置内弹道模型,并模拟计算转速对底排装置内弹道参数的影响;建立了六自由度底排弹外弹道模型;通过联立求解底排装置内弹道模型与外弹道模型,实现了减阻率的快速实时计算,不需要提前给出减阻率,计算结果满足较高的精度;(3)为了实现底排装置减阻率与火箭发动机推力系数的快速预测与计算,基于建立的工程计算模型和底压比关系,采用Matlab程序,编制了仿真计算模块,主要包括:底部排气弹的内弹道计算模块、底部排气弹的底压比计算模块和固体火箭发动机的底压比计算模块;(4)利用仿真计算模块,通过输入不同的底排装置和火箭发动机特性参数,计算了不同的来流马赫数、燃气温度、结构参数对底压比的影响,并与历史文献试验数据进行了对比分析,结果表明仿真计算结果具有较高的计算精度,可满足工程计算需求。