一种返回式探空火箭的减速控制方法技术

本发明专利技术公开了一种返回式探空火箭的减速控制方法，所述方法包括：步骤1)设计返回式探空火箭减速器在第一高度以下随时间变化的展开角度，从而使探空火箭下降到第二高度区间时的速度落在设定速度的区间内，且下降过程中箭体所受过载不超过指定过载，展开过程中减速器的结构应力始终小于材料许用应力；步骤2)当返回式探空火箭返回时，当降落到第一高度时，返回式探空火箭减速器按照步骤1)设计的展开角度进行展开。本发明专利技术的减速控制方法使下降过程中箭体所受过载始终不超过10g，保证载荷不因过载过大而发生损坏；展开过程中减速器的结构应力始终小于材料许用应力，减速器结构不会发生破坏。

【技术实现步骤摘要】
一种返回式探空火箭的减速控制方法
本专利技术涉及探空火箭领域，具体涉及一种返回式探空火箭的减速控制方法。
技术介绍
探空火箭的飞行高度在空气球和卫星两者之间，在空间高度在40到300公里的高度中，它是唯一能够进行原位探测的工具。发达国家对于探空火箭的研究都十分关注，包括对其技术上更新的探索。比如，美国宇航局(NASA)和欧洲空间局(ESA)，都有大量的与探空火箭相关的研究课题和实验项目。对于回收系统的研究中，要想提高回收任务的成功率，就要以多次的试验为基础，然而试验需要花费大量的人力物力成本，整个试验周期也较长。这时候，数值仿真技术的加入，可以有效地降低试验的数量，也可以对回收系统进行分析，降低成本，加快了探空火箭的研究周期，缩短了其发射的周期。随着航天事业的不断发展，超声速回收探空火箭将日趋常态化。传统的探空火箭减速器结构都是固定式刚性结构，这种结构中，探空火箭采用的是整流罩包络，使得火箭的气动构型无论是在大小尺寸，还是在重量，亦或是弹道系统上，都必需限制在一定的范围之中，最终探空火箭所能够承担的运输量也就大为下降，载荷运输性能偏低。当前，探空火箭中比较热门的技术是可展开气动减速，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种返回式探空火箭的减速控制方法，所述方法包括：步骤1)设计返回式探空火箭减速器在第一高度以下随时间变化的展开角度，从而使探空火箭下降到第二高度区间时的速度落在设定速度的区间内，且下降过程中箭体所受过载不超过指定过载，展开过程中减速器的结构应力始终小于材料许用应力；步骤2)当返回式探空火箭返回时，当降落到第一高度时，返回式探空火箭减速器按照步骤1)设计的展开角度进行展开。

【技术特征摘要】
1.一种返回式探空火箭的减速控制方法，所述方法包括：步骤1)设计返回式探空火箭减速器在第一高度以下随时间变化的展开角度，从而使探空火箭下降到第二高度区间时的速度落在设定速度的区间内，且下降过程中箭体所受过载不超过指定过载，展开过程中减速器的结构应力始终小于材料许用应力；步骤2)当返回式探空火箭返回时，当降落到第一高度时，返回式探空火箭减速器按照步骤1)设计的展开角度进行展开。2.根据权利要求1所述的返回式探空火箭的减速控制方法，其特征在于，所述步骤1)具体包括：步骤1-1)设定以下初始参数：总迭代时间T、初始时刻t0、时间增量Δt、目标过载、减速器长度L、减速器初始速度及初始高度和拟定的减速器的最大展开角度；所述减速器初始速度及初始高度为初始时刻t0的速度和高度，初始高度为第一高度；迭代次数n＝1；步骤1-2)令t＝t0+nΔt，计算此时刻下的空气阻力和箭头加速度，利用箭体所受过载不超过指定过载的条件进行迭代，不断调整展开角度αt，直至满足设计要求；步骤1-3)计算在t时刻的减速器的下降速度vt和高度ht；步骤1-4)判断vt和ht是否同时达到目标值，如果达到，则进入步骤1-5)，否则，则判断t<T是否成立，如果判断结果是否定的，则令n＝n+1，转入步骤1-...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨剑宇，杨萱，
申请(专利权)人：中国科学院国家空间科学中心，
类型：发明
国别省市：北京,11