【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及运载火箭领域，尤其涉及一种运载火箭分离设计方法、设备和存储介质。
技术介绍
1、固体火箭由于规模较小，采用了导向分离技术。液体火箭由于规模较大，质量(重量)和转动惯量均很大，几乎无导向分离方案设计。液体火箭通常采用热分离、二次分离等分离技术，在分离过程中尽量避免结构接触。对于规模较大的液体运载火箭，通常采用增加分离能源，提高分离速度。
2、在实现本专利技术过程中，申请人发现现有技术中至少存在如下问题：
3、如何在基于分离能源分离或者基于导向装置分离之间进行选择，以保证分离安全的情况下，提高火箭运载能力。
技术实现思路
1、本专利技术实施例提供一种运载火箭分离设计方法、设备和存储介质，也是一种液体运载火箭分离设计方法、设备和存储介质，解决了如何在基于分离能源分离或者基于导向装置分离之间进行选择，以保证分离安全的情况下，提高火箭运载能力。
2、为达上述目的，第一方面，本专利技术实施例提供一种运载火箭分离设计方法，包括：
3、根据运载火箭的上分离体的惯性参数、下分离体的惯性参数、分离前组合体的转动角速度和运载火箭的布局结构，进行无导向式分离方案的设计，得到分离能源的参数；所述分离前组合体为所述上分离体和所述下分离体在分离前组成的整体；
4、根据所述分离能源的参数，判断所述无导向式分离方案是否能完成安全分离；
5、如果判断出所述无导向式分离方案能完成安全分离，则输出所述分离能源的参数；
6、如
7、进一步地，所述分离能源的参数包括分离能源的重量；
8、根据所述分离能源的参数，判断所述无导向式分离方案是否能完成安全分离，包括：
9、判断所述分离能源的重量是否大于运载火箭分配给分离能源的重量上限；
10、如果判断出所述分离能源的重量大于运载火箭分配给分离能源的重量上限，则确定所述无导向式分离方案不能完成安全分离，否则，确定所述无导向式分离方案能完成安全分离。
11、进一步地，所述分离能源的参数包括分离能源推力；
12、根据所述分离能源的参数，判断所述无导向式分离方案是否能完成安全分离，包括：
13、对级间分离相关参数采用排列组合方式分组，得到多个分离参数组合；
14、计算所有分离参数组合各自的极限工况偏差值；所述极限工况偏差值是针对所述分离参数组合中包含的各级间分离相关参数，取各自参数范围内与最恶劣工况对应的参数值时，得到的工况偏差值；
15、判断所有分离参数组合的极限工况偏差值是否都在相应分离参数组合对应的预设偏差范围内；
16、判断如果任意一个分离参数组合的极限工况偏差值不在相应分离参数组合对应的预设偏差范围内，则确定所述无导向式分离方案不能完成安全分离，否则，确定所述无导向式分离方案能完成安全分离；
17、其中，所述级间分离相关参数包括如下中的至少一个：上分离体的重量、下分离体的重量、分离前组合体的转动角速度、分离能源推力、预设的发动机后效推力。
18、进一步地，所述导向装置包括至少一个导向杆；所述进行导向装置的设计，包括：
19、根据预设需求确定导向杆的数量、长度数值和材料；
20、其中，所述预设需求包括箭体直径；所述导向杆设置在上分离体下端面，插入下分离体的级间段内，导向杆外表面光滑；各导向杆的长度数值相同。
21、进一步地，所述导向杆的数量大于或等于3。
22、进一步地，所述进行导向装置的设计，还包括：
23、针对每个导向杆，根据导向杆的数量、长度数值和材料，通过有限元软件计算所述导向杆的刚度数值。
24、进一步地，所述进行导向装置的设计，还包括：
25、根据所有导向杆的刚度数值和长度数值对所有导向杆进行碰撞仿真，得到碰撞仿真中所有导向杆的承载力，并根据所有导向杆的承载力，确定所有导向杆是否满足结构承载和安全分离要求。
26、进一步地，所述根据所有导向杆的刚度数值和长度数值对所有导向杆进行碰撞仿真，得到碰撞仿真中所有导向杆的承载力，并根据所有导向杆的承载力，确定所有导向杆是否满足结构承载和安全分离要求，包括：
27、将所有导向杆的刚度数值和长度数值，输入给多体动力学仿真软件中进行碰撞仿真，得到每个导向杆在碰撞中的接触力；
28、针对每个导向杆，根据所述导向杆在碰撞中的接触力的大小和位置，确定所述导向杆的承载力；
29、判断所有导向杆的承载力是否满足结构承载和安全分离要求；
30、如果所有导向杆的承载力满足结构承载和安全分离要求，则输出导向杆设计参数；
31、如果任意导向杆的承载力不满足结构承载或者安全分离要求，则增加导向杆的数量、增加每个导向杆的的长度数值，和/或重新选择导向杆的材料后，返回到所述针对每个导向杆，根据导向杆的数量、长度数值和材料，通过有限元软件计算所述导向杆的刚度数值的步骤执行。
32、进一步地，所述转动角速度包括俯仰、偏航、滚转。
33、进一步地，所述惯性参数包括：重量、转动惯量。
34、第二方面，本专利技术实施例提供一种计算机设备，包括至少一台主机，
35、所述至少一台主机，包括处理器，适于执行各种指令；以及
36、存储设备，适于存储多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行包括如前所述的方法。
37、第三方面，本专利技术实施例提供一种存储介质，其中存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行如前所述的方法。
38、上述技术方案具有如下有益效果：首先进行无导向式分离方案的设计，判断分离能源是否能满足安全分离，若能满足则确定无导向式分离方案能安全分离，输出分离能源的参数；若不能满足，则执行导向装置设计。从而合理选择基于分离能源的分离方案和基于导向装置的分离方案。而且在使用导向装置时，导向式级间分离方法降低了火箭空载时的结构重量，减少分离后对上下两个子级的姿态干扰，并且增加了分离安全距离，达到了在确保安全分离的前提下，提高火箭运载能力的技术效果。
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1.一种运载火箭分离设计方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的运载火箭分离设计方法，其特征在于，所述分离能源的参数包括分离能源的重量；
3.如权利要求1所述的运载火箭分离设计方法，其特征在于，所述分离能源的参数包括分离能源推力；
4.如权利要求1所述的运载火箭分离设计方法，其特征在于，所述导向装置包括至少一个导向杆；所述进行导向装置的设计，包括：
5.如权利要求4所述的运载火箭分离设计方法，其特征在于，所述导向杆的数量大于或等于3。
6.如权利要求4所述的运载火箭分离设计方法，其特征在于，所述进行导向装置的设计，还包括：
7.如权利要求6所述的运载火箭分离设计方法，其特征在于，所述进行导向装置的设计，还包括：
8.如权利要求7所述的运载火箭分离设计方法，其特征在于，所述根据所有导向杆的刚度数值和长度数值对所有导向杆进行碰撞仿真，得到碰撞仿真中所有导向杆的承载力，并根据所有导向杆的承载力，确定所有导向杆是否满足结构承载和安全分离要求，包括：
9.一种计算机设备，其特征在于，包括
10.一种存储介质，其特征在于，其中存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行如权利要求1-8所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种运载火箭分离设计方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的运载火箭分离设计方法，其特征在于，所述分离能源的参数包括分离能源的重量；
3.如权利要求1所述的运载火箭分离设计方法，其特征在于，所述分离能源的参数包括分离能源推力；
4.如权利要求1所述的运载火箭分离设计方法，其特征在于，所述导向装置包括至少一个导向杆；所述进行导向装置的设计，包括：
5.如权利要求4所述的运载火箭分离设计方法，其特征在于，所述导向杆的数量大于或等于3。
6.如权利要求4所述的运载火箭分离设计方法，其特征在于，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭凤明，张欣，张晓林，赵小程，孙敬波，魏博昊，徐应洲，王军旗，刘欣，
申请(专利权)人：北京天兵科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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