载人火箭地面测发控系统改进技术

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CZ-2F火箭是中国唯一在役的载人火箭,目前其使用的地面测发控系统已经超过10年,为了满足空间站工程的测试与发射需求,亟需开展更新改造.在分析了国内外运载火箭地面测发控技术的基础上,根据载人火箭的特点形成地面测发控系统的设计原则,兼顾继承性与先进性,提出了新型载人火箭地面测发控系统改进总体方案,并主要从地面测发控系统的可靠性、一体化、网络化和自动化4个方面,详细分析了载人火箭所采用的改进技术.
其他文献
运载火箭使用的制导技术目前有摄动制导和迭代制导.摄动制导方法无法满足载人火箭的高精度入轨要求,而迭代制导方法能满足高精度入轨要求,但无法约束其终端姿态.提出了一种载人运载火箭用全要素约束迭代制导技术,通过优化终端姿态反馈算法和精细化考虑迭代末段的速度和位置约束量,使得运载火箭以期望终端姿态角实现高精度入轨.算例表明,该算法解决了载荷在入轨时刻有高分离姿态约束需求的工程实际问题,具有很高的工程应用价值.
为了适应载人运载火箭的“零窗口”发射要求,测发控系统必须具有较高的安全性和可靠性.介绍了一种高可靠的全冗余的测发控系统方案,提高发控可靠性,完备测试覆盖性,增强系统的信息处理能力和故障适应能力,确保发射任务圆满成功.载人航天交会对接运载火箭测发控系统采用全冗余的系统方案,结合计算机自动化测试技术、VXI总线技术、光纤通信和网络技术,构建了虚实结合的分布式测发控系统,实现了对控制系统箭上设备的供配电和状态控制,对各类参量的定量检测和定性监视,确保运载火箭的“零窗口”发射.
混合比是液体火箭发动机的重要性能参数.某型发动机在飞行、试车过程中出现了混合比偏低问题,根据发动机系统特点,建立了发动机系统的静态特性模型,采用非线性分析方法对发动机混合比影响因素进行了研究.结果表明:泵扬程偏差和泵后主系统流阻偏差是发动机混合比偏差的重要影响因素,泵效率偏差和涡轮效率偏差对发动机混合比偏差影响很小;在影响因素偏差较小的情况下,性能变化量与影响因素近似呈线性关系;造成混合比偏差的各种影响因素对发动机推力等参数影响不同,确定混合比偏差影响因素应与推力等参数协同分析.
火箭贮箱增压及连接器脱落控制是保障火箭正常发射的重要环节,对火箭发射成败起着至关重要的作用.目前动力控制系统不具备独立的控制执行能力,存在功能模块零散、数据判读困难等缺点.针对以上不足之处,设计了全新的火箭贮箱增压及连接器脱落动力控制系统.该系统基于分布式控制架构和热备冗余工作机制,实现了远程控制模式,并增加了单点和急停控制功能.新系统具有更高的可靠性、安全性和自动化程度,为动力控制系统无人值守提供了有力的技术支撑.