การคำนวณการเผาไหม้ของดินขับจรวดแบบไม่มีส่วนหุ้มฉนวนหัว-ท้ายดิน

Abstract

บทความวิจัยนี้นำเสนอการปรับปรุงโปรแกรมคำนวณขีปนวิธีภายในของจรวดเชื้อเพลิงแข็ง (solid propellant rocket) ซึ่งในงานวิจัยที่ผ่านมามีการพัฒนาโปรแกรมคำนวณขีปนวิธีภายในของดินขับจรวด ที่มีฉนวนหุ้มด้านข้างและด้านหัว-ท้าย โดยแบ่งแท่งดินขับเป็น Segment เท่ากันเพื่อคำนวณหาอัตราการเกิดแก๊สจากการเผาไหม้และการเปลี่ยนแปลงตามความยาว (L) ของดินขับและในงานวิจัยนี้ศึกษาการปรับปรุงโปรแกรม เพื่อใช้คำนวณหาแรงขับและรูปร่างของแรงขับของจรวดที่ผลิตแบบไม่มีส่วนหุ้ม ฉนวนหัว-ท้ายดินขับ ทำให้พื้นที่การเผาไหม้มีมากกว่า 1 ทิศทาง เป็นการช่วยเพิ่มพื้นที่ผิวในการเผาไหม้ทำให้จรวดมีแรงขับในช่วงแรก (initial thrust) เพิ่มขึ้น เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการออกตัวของจรวด งานวิจัยนี้ได้เปรียบเทียบรูปร่างแรงขับระหว่างผลการจุดทดสอบจรวดจริงกับผล การคำนวณด้วยโปรแกรมคำนวณขีปนวิธีภายในของจรวดที่ปรับปรุงให้ผลใกล้เคียงกัน มีความคลาดเคลื่อนเพียงเล็กน้อย จากรายละเอียดรูปร่างดินขับแบบจำลองและเอมพิริคัลที่ใช้จำลองปรากฏการณ์ Erosive Burning