一种用于运载火箭级间热分离运动的预示方法技术

一种用于运载火箭级间热分离运动的预示方法，是一种考虑环境和运动参数耦合作用下的等效模化预示方法。该方法针对多级运载火箭大气层中的一级热分离，通过建立分离过程中级间憋压段、分离运动段的质量平衡、能量平衡和动力学平衡方程组，并模化上面级燃气对下面级的作用力，实现对热分离过程中环境参数及运动参数的同时预示，达到了较好的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种用于运载火箭级间热分离运动的预示方法
本专利技术是一种针对运载火箭热分离运动预示的等效模化方法，用于多干扰、强非线性下的火箭级间热分离设计，属于运载火箭和导弹的分离系统设计领域。
技术介绍
运载火箭的分离系统是火箭的重要分系统，它的作用是将火箭飞行过程中已经完成其预定工作，而且在继续飞行中无用的部分分离并抛掉，从而改善火箭的质量特性，提高运载能力。火箭飞行中的级间分离一般有两种：一种是冷分离，其特点是在两级分离到一定距离后，上面级发动机才点火工作。另一种是热分离，其特点是上面级发动机点火后，级间结构才解锁分离。两种分离方式特点鲜明，其中冷分离下级间结构承受的压强小，热流低，但存在失控时间长、对上面级飞行的初始稳定性影响大的劣势；热分离由于上面级发动机燃气流的作用，两级分离速度快，两级分离碰撞危险性小，上面级初始稳定性好，但级间段结构要承受分离时的高温高压燃气作用。火箭在大气层外的级间分离一般采用冷分离方式，而在大气层内一般采用热分离。由于级间热分离涉及上下两级发动机的点火、关机特性，喷管堵片打开后级间憋压特性，级间分离过程中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于运载火箭级间热分离运动的预示方法，其预示的物理过程包括火箭级间憋压段、上面级和下面级分离运动段。其中级间憋压段环境参数由质量平衡和能量平衡方程组控制；分离运动段环境参数和运动参数由质量平衡、能量平衡和动力学平衡方程组控制。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于运载火箭级间热分离运动的预示方法，其预示的物理过程包括火箭级间憋压段、上面级和下面级分离运动段。其中级间憋压段环境参数由质量平衡和能量平衡方程组控制；分离运动段环境参数和运动参数由质量平衡、能量平衡和动力学平衡方程组控制。


2.根据权利要求1所述的一种用于运载火箭级间热分离运动的预示方法，其特征在于：火箭级间憋压段过程中上面级发动机喷出流量与级间压力pi和温度Ti构成如下质量平衡关系：



其中V0为级间初始体积；R为燃气气体常数。


3.根据权利要求1、2所述的一种用于运载火箭级间热分离运动的预示方法，其特征在于：火箭级间憋压段过程中上面级发动机喷出热量与级间压力pi和温度Ti构成如下能量平衡关系：



其中K为热损失系数，取0.01～0.10之间；cpc为上面级发动机燃烧室定压比热容；cvi为级间段定容比热容；Tc为上面积燃烧室温度；Tr为参考温度；取2000K。其余符号定义与权利要求2中一致。


4.根据权利要求1所述的一种用于运载火箭级间热分离运动的预示方法，其特征在于：分离运动过程中上面级发动机喷出流量级间排出流量CipiAi与级间压力pi和温度Ti构成如下质量平衡关系：



其中Ci为级间排气流量系数；Ai为级间分离后排气面积；Vi为级间分离后体积。其余符号定义与权利要求2中一致。


5.根据权利要求1、4所述的一种用于运载火箭级间热分离运动的预示方法，其特征在于：分离运动过程中上面级发动机喷出热量级间排出热量CipiAicpi(Ti-Tr)与级间压...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘强，孙永丰，谢雪明，石亦琨，徐然，
申请(专利权)人：北京星途探索科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11