本文關(guān)鍵詞：運載火箭助推器可控安全回收技術(shù)研究

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【摘要】：現(xiàn)有長征系列運載火箭的助推器與芯級分離后會自由落地,對落區(qū)人身財產(chǎn)安全造成隱患,制約了運載火箭的彈道設(shè)計與優(yōu)化。為解決殘骸落區(qū)安全問題,論文對助推器可控安全回收系統(tǒng)總體設(shè)計、大型翼傘設(shè)計、助推器再入動力學(xué)及姿態(tài)分析等技術(shù)開展深入研究。采用Navier-Stokes方程和Chimera/Overset方法對助推器分離后的再入段氣動特性進行分析,并對分離后的再入運動姿態(tài)進行仿真計算;針對結(jié)構(gòu)整體承載較為苛刻的助推器自由落體再入階段及助推器著陸階段進行了結(jié)構(gòu)承載特點及破壞形式的分析。分析了運載火箭助推器翼傘回收系統(tǒng)的組成,給出了翼傘回收系統(tǒng)的設(shè)計方案,建立了翼傘的動力學(xué)模型,對大型翼傘設(shè)計技術(shù)、大型翼傘伺服操控技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)進行了深入研究。給出了回收系統(tǒng)在助推器上的布局優(yōu)化及助推器頭錐分離系統(tǒng)設(shè)計方案,并分析了翼傘回收系統(tǒng)對火箭運載能力影響以及對分離能源沖量和對箭體結(jié)構(gòu)強度的附加要求。運載火箭助推器安全可控回收技術(shù)可解決助推器落區(qū)安全問題,為后續(xù)形成運載火箭分離體安全可控回收能力奠定技術(shù)基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：火箭助推器 大型翼傘 可控安全回收 歸航控制
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：V525
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 研究背景及意義9-11
• 1.2 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀13
• 1.2.3 國內(nèi)外文獻綜述的簡析13-14
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排14-15
• 第2章 助推器可控安全回收系統(tǒng)總體技術(shù)研究15-39
• 2.1 引言15
• 2.2 助推器數(shù)學(xué)模型15-19
• 2.2.1 基本定義15-17
• 2.2.2 動力學(xué)方程17-19
• 2.2.3 運動學(xué)方程19
• 2.3 助推器分離后的氣動特性分析19-23
• 2.3.1 定常分析結(jié)果20-21
• 2.3.2 非定常分析結(jié)果21-23
• 2.4 助推器分離后再入過程運動姿態(tài)分析23-27
• 2.4.1 采用定常氣動數(shù)據(jù)的姿態(tài)仿真分析結(jié)果23-25
• 2.4.2 非定常仿真分析結(jié)果25-27
• 2.5 助推器再入安全性研究27-38
• 2.5.1 自由落體降落階段氣動載荷分析27-35
• 2.5.2 著陸階段結(jié)構(gòu)完整性分析35-38
• 2.6 本章小結(jié)38-39
• 第3章 助推器回收用大型降落傘系統(tǒng)方案研究39-65
• 3.1 引言39
• 3.2 回收系統(tǒng)組成39-41
• 3.2.1 降落傘分系統(tǒng)40
• 3.2.2 回收控制分系統(tǒng)40
• 3.2.3 歸航控制分系統(tǒng)40
• 3.2.4 火控分系統(tǒng)40
• 3.2.5 結(jié)構(gòu)機構(gòu)分系統(tǒng)40-41
• 3.3 回收系統(tǒng)工作程序41-42
• 3.4 大型機動降落傘總體方案42-52
• 3.4.1 系統(tǒng)組成42-43
• 3.4.2 系統(tǒng)方案43-46
• 3.4.3 翼傘動力學(xué)模型46-52
• 3.5 回收控制分系統(tǒng)52-55
• 3.5.1 控制方法選取53-54
• 3.5.2 系統(tǒng)組成54-55
• 3.5.3 工作程序啟動及執(zhí)行55
• 3.6 歸航控制分系統(tǒng)55-64
• 3.6.1 定點歸航策略及系統(tǒng)性能指標55-57
• 3.6.2 系統(tǒng)組成及方案57
• 3.6.3 工作原理57-58
• 3.6.4 控制子系統(tǒng)方案設(shè)計58-59
• 3.6.5 伺服操作子系統(tǒng)59-60
• 3.6.6 供配電子系統(tǒng)60-61
• 3.6.7 軟件設(shè)計61-63
• 3.6.8 助推器安全可控回收大型翼傘開傘程序63-64
• 3.7 本章小結(jié)64-65
• 第4章 助推器可控安全回收對火箭影響分析65-75
• 4.1 引言65
• 4.2 箭體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)65-73
• 4.2.1 新增回收系統(tǒng)安裝結(jié)構(gòu)65-67
• 4.2.2 新增助推器頭錐分離系統(tǒng)67-73
• 4.3 對火箭運載能力的影響73-74
• 4.4 本章小結(jié)74-75
• 結(jié)論75-76
• 參考文獻76-81
• 致謝81

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本文編號：1023312