隨著我國(guó)航天事業(yè)的蓬勃發(fā)展,運(yùn)載火箭發(fā)射要求也呈現(xiàn)多樣化。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是我國(guó)自行研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),經(jīng)歷三步跨越式發(fā)展,目前已經(jīng)全面建成。CZ-3A系列火箭承擔(dān)了北斗工程全部發(fā)射任務(wù),該工程對(duì)火箭傾斜同步轉(zhuǎn)移軌道(IGTO)、中圓轉(zhuǎn)移軌道(MTO)、地球同步轉(zhuǎn)移軌道(GTO)新類型軌道要求。介紹了該類軌道特點(diǎn),討論了火箭發(fā)射方案、發(fā)射軌道設(shè)計(jì)及高空風(fēng)雙向補(bǔ)償方法。實(shí)際飛行考核充分證明了發(fā)射軌道設(shè)計(jì)的正確性,設(shè)計(jì)方法確保了北斗工程全部發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功,為北斗工程順利實(shí)施奠定了基礎(chǔ)。

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圖1航區(qū)箭下點(diǎn)軌跡示意圖

為滿足衛(wèi)星對(duì)運(yùn)載能力及衛(wèi)星軌道傾角要求,確定采用新的東南射向進(jìn)行設(shè)計(jì)。136.5°射向開辟新的落區(qū)。航區(qū)經(jīng)過(guò)的大城市相對(duì)原來(lái)的近東射向有所變化,圖1給出了航區(qū)箭下點(diǎn)軌跡示意圖。2.2對(duì)CZ-3A系列火箭發(fā)射軌道要求

圖2CZ-3A三檔雙向補(bǔ)償俯仰程序角和偏航程序角

以CZ-3A火箭發(fā)射MEO衛(wèi)星任務(wù)中采用50%風(fēng)補(bǔ)償程序作為最終上天飛行程序?yàn)槔?根據(jù)飛行中的遙測(cè)數(shù)據(jù)及射后半小時(shí)實(shí)測(cè)高空風(fēng)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合計(jì)算,補(bǔ)償效果如圖3所示。圖3實(shí)際飛行中的qα值和不補(bǔ)償qα值曲線

圖3實(shí)際飛行中的qα值和不補(bǔ)償qα值曲線

圖2CZ-3A三檔雙向補(bǔ)償俯仰程序角和偏航程序角從圖3可以看出,若不采取高空風(fēng)雙向補(bǔ)償方案,飛行中最大qα值可達(dá)3534Pa·rad,超過(guò)了qα限制線(紅色線),火箭將不能按時(shí)發(fā)射。而采用高空風(fēng)雙向補(bǔ)償技術(shù)方案后,實(shí)際飛行中出現(xiàn)的最大載荷系數(shù)為2385Pa·rad,滿足....

圖4以Aψ等于Aφ引起的相對(duì)偏差變化情況

式中,Δψw為偏航角地球旋轉(zhuǎn)修正量,σ為彈道偏角,βw為側(cè)風(fēng)產(chǎn)生側(cè)滑角。軸對(duì)稱火箭以Aψ等于Aφ計(jì)算。為分析以Aψ等于Aφ造成的非軸對(duì)稱火箭側(cè)滑角β+βw的計(jì)算誤差,應(yīng)用側(cè)向力系數(shù)導(dǎo)數(shù)、側(cè)向壓心系數(shù)與偏航通道放大系數(shù),以上述公式計(jì)算出CZ-3C火箭助推飛行段的側(cè)向系數(shù)Aψ(AFI....

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