POGO振动及其相关问题研究

摘要

针对新一代大型液体运载火箭的研制，需要对可能出现的POGO振动进行预估分析，并采取相应的抑制措施。本文首先对液体火箭推进系统的固有频率计算和稳定性分析进行模块化、通用化研究；引入粒子群优化算法解决通用化模型带来的高阶方程的求解问题；开发了基于C++和MATLAB的POGO分析软件；为了增强其扩展性和便捷性，又基于AMESim仿真平台进行了软件移植；在此基础上，对系统稳定裕度的可靠性和稳健性进行了分析和6σ质量设计。此外，还针对推进系统开展了若干专题研究，包括充液管路流固耦合振动的影响分析、以及泵间气液两相流对压力波传播的影响分析等。这些研究工作为大型液体运载火箭POGO振动的分析及其抑制提供了有益参考。