首先
说到火箭发动机的设计
最重要的的一点就是内弹道计算了
其中有五大件：推进剂（装药），燃烧室，喷管，挡药板（有时不用，主要作用是防止药柱变细而从喷管喷出），和点火器。其中在业余设计中喷管和推进剂是非常重要的
推进剂实际上讲究的是
1：比推力要大（就是比冲啦）
2：比重要大
3：燃烧产物分子量要低（其实在实际操作中，火箭燃料一般都是设定为稍微的负氧平衡，以产生一些H₂在总体上来说也算是总体分子量减小了，导致的就是R的升高，产气率就越大，可获得的比冲就越大}
4：燃烧物质是气态{不难理解}这几点就是业余发动机要考虑的，也是对发动机性能影响比较大的。
（实际大型发动机还要考虑到气体的离解程度，定压比热等问题）


概括来说就是高比冲，大比重，产物有良好的热力性质

推进剂的种类能够确定，接下来就是燃烧方式了
其中有这么几种
  
压力时间对应曲线也在这里
其中可以看到，圆柱内孔燃烧是比较容易计算和制造的，压力曲线也还可以。
这就是 业余爱好者多用的原因了
然后在业余燃料中算是Kn系列和Ap系列的燃料比较成熟（不懂得自己去锑度}
回到实际制造
Ap燃料比冲高，稳定，特征信号稳定
国外爱好者多用这种燃料，多年来的使用已经使得人们对于这种燃料已经非常熟悉
但是这样好的燃料为什么国内少用呢？
啊
是这样的，Ap燃料比冲高意味着什么呢？
这是多方面的，要驾驭这种燃料必须要有非常好的加工设备，相当好的材料（纳米铝粉加入，至少也是微米级别的）
这就使得制造带来的一定的困难
还有价格的问题，高氯酸铵500g 100元以上 纳米铝粉...............

这就使得国内的爱好者想起了另外一种燃料了
没错，就是糖类燃料，他的发现是源自于上个世纪初期，经过这么多年已经有了比较精确的数据来使得我们了解它。
这样的话我们再来考虑一下成本
啊哈，没错Kn 500g 15元 su=dx=8元
差距就出来了
容易制造，易于计算，起始条件低
虽然在一些地方有比不上Ap的，但是不失为一款好的燃料
所以果然就是我选择Kn燃料的原因了..
（旧事重提...pia~）

接下来就是确定喷口的时候了，喷口的面积直接决定了燃烧室压力，对于任何一款燃料都有

         P₁=k X S₁/S_t
                     其中k=常数  P₁=燃烧室压力  
                    S₁=装药燃烧面
                    S_t=喷管截面
  
就能够看出燃烧室的压力和喷管的大小是紧密相关的。

在这里就可以去看一下Cim的那个燃速曲线了，那个帖子很详细
从这个函数图可以看到，Knsb Kndx在1~4Mpa的时候存在一个燃速平台
既然是金属火箭发动机，呵呵~
无限发挥威力吧
Knsu果然就是强，它的曲线明显遵从P↑V↑的原则
在2~10Mpa的时候燃速是最大的（相对）

果然到了确定燃烧室压力确定的时刻了
P₁↑发动机外壳明显加重
P₁↓比冲降低经过实际测试（当然不是我，是前人）P₁选择3.5~11Mpa是合适的。

啊~
可以开始制造了....
No！还有一个重要的东西，果然是喷管了....
喷管的设计可以说是发动机的重中之重了，喷管设计的好坏直接影响到发动机的性能
喷管的作用是将气体的热能转换为动能
计算的话要用到流体计算了
其中有这么几个方程
1：质量方程（单位时间内通过喷管任意截面的气体质量相同）
2：动量方程（在喷管的任意两截面之间，单位时间内流出的动量之差与流入的动量之差等于作用在梁截面这段流体上的力，这一点很重要）
3：能量方程（总能=气体热焓+气体动能 热焓=定压比热 X 绝对温度）
4：状态方程（啊~这就有点重要了 P=ρgRT）
这样的话根据以上方程，知道喷口的形状就能够得到问题解答

然后我很懒，一些具体的计算公式就不说了，其实也可以找得到.

喷口啊~喷口~
果然我还是最喜欢拉瓦尔喷口了...
说到拉瓦尔喷口
我可以来解释一下

你可以看到它是这样一个形状
先收缩后扩张
这是为什么呢，啊~说烂掉了，为了产生超音速气流啊
为什么会产生呢？
..............................................

果然还是要说一下的

亚音速气流有这样一种性质
S↑V↓
同时上质量守恒方程
ρVS=k（常数）
因为在低速度的时候ρ确实很小，可以认为是恒定的
但是在速度超过1马赫的时候就不得不考虑了
由于进出喷口气体动量存在差量，那么一部分能量就作用在气体上面了，由于气体可压缩，ρ会变大，就不能视为常数了，他有着显著的变化

如上图所示
（把 ρV作为一个复合变量）
你可以看到速度的变化，你会发现当气流速度超过当地音速的时候ρV最大
你就会发现超音速气流与亚音速气流相反
这就可以理解为了增加流速必须增大喷管面积的原因了
这就是拉瓦尔喷口的根本道理
--------------------------------------------------------------------------------分割线 上理下实
当然了上面的图片在实际加工中是比较困难的.....
然后我们就必须使用锥形喷管，由于在制式武器上大多用的是这种喷管
我也使用了
喷管的形状确定尺寸大概有几个
2α 2β d_t D等
其中2α d_t 和 2β在喷管中起到了重要的确定作用
喷管的喉部直径是通过综合计算得出的，重在于配型
经验就是 喉部长度=1/2~1/4d_t
如果你想不开，使用两个锥形相交的话，我可以这样说，由于尖锐的转折面，接触高速气流，会造成不规则烧蚀，也就是说，会造成喷口面积的失调，将会直接影响到发动机的综合性能。
但是如果是有一个喉部的话会怎么样呢？
啊~可以这样想，就算是烧蚀也不过是规则而有顺序的缓慢烧蚀，而发动机的实际工作实践够很短，均在1S以下（大多数）这样来说喷口的烧蚀对于整体性能就不会有太大的影响。

具体公式不列出，自己去找，论坛上有很多

确定了尺寸，自己去设计然后车制。
下面是图片
使用 #45钢材
d_t=3X10^-3m
2α=60°
2β=30°
d=1.6X10^-2
D=2.5X10^-2





堵头，特别加上了凹槽，目的是什么呢？
多然还是要注意这一点，O型圈！
高温高压气流的泄露，往往是发动机爆炸的主要原因-----高温高压气流的泄露，导致药柱的整体贯穿性燃烧，喷燃比一瞬间上升，导致压力上升→bomb~


1mm深度细牙螺纹，耐拉，耐压。

光滑的内表面，使用一根#45钢材通透，耐压就没问题了，不过相对的成本会高一点。

就像是一根钢棒

喷口出口端，请注意，我为了强调出口气流的方向性，特别加上了竖直段。

就像是一体的
  
做了两个          

好了，最后做一个归纳：
金属发动机的设计要求满足这几个点
1：管材质量
2：合理的燃料
3：合理的喷管面积
4：扩张比ξ的确定
5：隔热层的厚度
6：整体气流的密封
如果对以上这几点做到了合理的优化，相信你的发动机会达到你满意的效果。
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《喷管的几何形状》
如有错误，请多多包涵