首页 期刊 宇航学报 运载火箭摇摆发动机与全箭动力学特性耦合关系研究 【正文】

运载火箭摇摆发动机与全箭动力学特性耦合关系研究

作者:杨云飞 陈宇 李家文 潘忠文 北京航空航天大学宇航学院 北京100191 北京宇航系统工程研究所 北京100076 国防科技大学航天与材料工程学院 长沙410073
摆动发动机   姿态控制   伺服机构   谐振频率  

摘要:针对运载火箭"摆动发动机-伺服回路"负载频率低,可能影响全箭弹性模态稳定性的问题,首先建立了包含"发动机-伺服回路"动力学模型的全箭动力学模型,分析了"发动机-伺服回路"负载频率对伺服机构传递函数和控制系统开环传递函数特性的影响,指出了"发动机-伺服回路"负载频率与箭体弹性模态之间的动力学耦合关系,给出了保证弹性模态稳定的谐振频率判据,最后计算了保证全箭弹性模态稳定的负载频率边界值,并通过仿真算例验证了结果的正确性。研究结果表明,"发动机-伺服回路"局部的负载频率通过惯性负载力矩作用与全箭弹性模态形成耦合,当负载频率位于上、下边界值范围之内时就会导致某些弹性模态不稳定,因此在实际工程中应对负载频率进行限制,以保证运载火箭的飞行安全。

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