一种含反推弹簧级间分离时长确定方法技术

本发明专利技术公开了一种含反推弹簧级间分离时长确定方法，该方法能够较准确确定助推与主级级间分离时间，为分离安全性提供支撑及主级发动机点火时间提供参考。该方法主要包括弹簧反推时间计算、初始分离时间计算、完全分离时间计算三部分。首先，通过气动仿真计算弹簧反推初始状态以及弹簧完全伸长状态气动力，从而通过变加速运动计算得到弹簧反推时间；之后，以弹簧完全伸长状态为初始时间点，计算主级与助推达到间隙5mm的时间作为初始分离时间；随后，通过计算流体力学与刚体动力学耦合仿真，得到助推在气动力作用下的分离轨迹，从而得到助推完全分离的时间；最后，通过三部分时间求和得到含反推弹簧级间分离的总时间。到含反推弹簧级间分离的总时间。到含反推弹簧级间分离的总时间。

【技术实现步骤摘要】
一种含反推弹簧级间分离时长确定方法


[0001]本专利技术涉及飞行器气动仿真分析
，具体涉及一种含反推弹簧级间分离时长确定方法。

技术介绍

[0002]为了使飞行器射程更远、速度更快，现代飞行器多采用主级+助推的形式，必须考虑级间分离可靠性与安全性。聚能切割索由于其快速性与可靠性，被广泛应用于航天器结构分离。为了保证分离的安全，一般要求主级与助推存在较大的加速度差值。实际工程中，为了在初始分离状态增加助推反向加速度，一般在级间分离位置安装反推弹簧。现有的分离时间评估方法一般只考虑理想分离情况下，通过助推分离轨迹判断分离安全性，不考虑反推弹簧的影响。实际上，含反推弹簧的分离过程与理想分离情况有很大的区别。
[0003]本专利技术公开了一种含反推弹簧级间分离时长确定方法，该方法能够准确确定含反推弹簧级间分离时长，为分离安全性提供支撑及主级发动机点火时间提供参考；该方法将复杂的气动级间分离过程简化为三个时间过程，便于工程师快速确定分离时长，为结构设计提供参考。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种含反推本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含反推弹簧级间分离时长确定方法，其特征在于，包括步骤如下：步骤一、建立飞行器气动仿真模型，确定分离攻角α、飞行马赫数Ma、分离高度H、弹簧力大小及压缩量L；步骤二、确定助推质量m、质心X
c
、三个方向主惯性矩I
11
、I
22
、I
33
，计算中忽略气动力对主级运动状态的改变；步骤三、采用稳态分析方法计算弹簧反推初始状态助推气动阻力F
L
以及弹簧完全伸长状态助推气动阻力F0；步骤四、根据步骤三计算结果，通过变加速运动计算得到弹簧反推时间t1；步骤五、以弹簧完全伸长状态作为初始时间点，采用匀速运动，计算主级与助推达到间隙5mm的时间作为初始分离时间t2；步骤六、建立主级与助推间隙为5mm的计算流体力学与刚体动力学耦合分析模型；步骤七、采用瞬态分析方法计算助推在重力与气动力综合作用下的运动轨迹，判断助推与主级从初始分离到完全分离的时间t3；步骤八、对步骤六中耦合分析模型进行网格无关性验证，确保步骤六中计算结果的准确性；步骤九、计算含反推弹簧级间分离的总时间T。2.如权利要求1所述的一种含反推弹簧级间分离时长确定方法，其特征在于，所述步骤一中，弹簧力大小包括：弹簧反推初始状态弹簧力T...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘勇，钱龙，戴铮，朱梦骋，邵长兴，吴伟潇，王军，王金明，
申请(专利权)人：上海航天精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：