运载火箭一子级无控再入飞行姿态研究

摘要

本文对火箭一子级无控再入飞行特性进行了研究,提出一种四元数与欧拉角之间全方位无奇异转换方法,解决了箭体在大姿态发散情况下的动力学建模问题,建立了火箭一子级分离后至着陆过程的六自由度动力学模型.基于该模型对某火箭一子级无控返回的飞行姿态进行了研究,研究结果表明,对于具有一定相对静稳定度的火箭一子级,在无控再入过程中,箭体姿态会在初始扰动情况下缓慢发散,进入稠密大气层后,箭体在气动力的作用下会出现短时间较为剧烈的、成衰减性的振荡,但最终箭体会在气动力和自身稳定特性的作用下会趋于一种相对稳定的姿态.