“喜看稻菽千重浪，遍地英雄下夕烟！”——题记

1 想法

RTL还没到，某些东西没法搞，再开一个纯练作文水平的坑。

名字说的那么高大上，其实就是一个窜天猴。不过无喷管发动机的好处是可以三无（在药柱设计合理的情况下可以做到无喷管，无承压的堵头，无承压的壳体），从而大大减小无用的重量。同时这玩意工艺简单啊……再就是在有可靠的堵头和壳体的情况下，由于工作压强不大，又没有常规意义的喷口，或许可以使用各种粉压推进剂：即使万一技术不过关炸了也就是个烟花，而不是破片手雷。介绍一下这篇文章的内容：推导无喷管发动机的喷燃比计算公式；设计发动机；仿真测试（SRM软件）；仿真误差分析。大家应该注意到这是坐了电脑前面两节微机课就能写完的，而不是大量玄学的实验。

2 喷燃比公式推导

假设发动机内处处燃速相等，只有后端面燃烧。

对于一个初始内孔半径r，药柱半径R，已经烧掉x，长度l的发动机，其燃面面积为

S燃=2π(r+x)(l-x) （1）

其喷口面积为

S喷=π(r+x)(r+x) （2）

喷燃比为

Kn=S燃/S喷=(2l-2x)/(r+x) （3）

最多用到了初二上分式的知识，但愿我没推错。

显而易见，刚点火时其喷燃比最大，所以最大喷燃比公式为 Knmax=2l/r （4）

3 发动机设计

由经验可得，硝糖火箭喷燃比一般在120左右，初始内孔半径为2mm，代入（4）解得l=120。

R=8mm，不解释。

推进剂选用KNSU，其余好像没有多少内容了

4 仿真

首先是喷燃比数据，横轴为已经烧掉的厚度，纵轴为喷燃比：

下面是使用SRM软件模拟的一些结果，注意我填参数时喷管烧蚀那一项填的是2R-2r。由于软件出了点幺蛾子，所以没搞出推力曲线来。但是利用比冲的定义，取比冲20s，估算平均推力能到个10N左右，够起飞了……

首先，从上面的图看，直孔的无喷管发动机除了当个钻天猴以外基本没啥卵用，对推进剂的浪费挺严重的。但是，如果能够真正通过合理设计实现“三无”并大幅加长发动机，那它由于极低的死重和廉价的成本将在某些场合大放光彩。仿真上没有考虑气体流速差异对燃速的影响，如果加以考虑，那他燃烧推进剂的速率将比不考虑时大，且燃烧面积也增大，但是这样他的喷口面积也会增大，估计变化会很复杂。

完了，仿真时没有选择端面可燃……其实也没多大影响

感谢大家阅读，希望对大家能有点用

154454496（潍坊文华学校XJF）

2019-3-17下午