运载火箭助推器可控安全回收技术研究

摘要

现有长征系列运载火箭的助推器与芯级分离后会自由落地，对落区人身财产安全造成隐患，制约了运载火箭的弹道设计与优化。为解决残骸落区安全问题，论文对助推器可控安全回收系统总体设计、大型翼伞设计、助推器再入动力学及姿态分析等技术开展深入研究。
　　采用Navier-Stokes方程和Chimera/Overset方法对助推器分离后的再入段气动特性进行分析，并对分离后的再入运动姿态进行仿真计算；针对结构整体承载较为苛刻的助推器自由落体再入阶段及助推器着陆阶段进行了结构承载特点及破坏形式的分析。
　　分析了运载火箭助推器翼伞回收系统的组成，给出了翼伞回收系统的设计方案，建立了翼伞的动力学模型，对大型翼伞设计技术、大型翼伞伺服操控技术等关键技术进行了深入研究。
　　给出了回收系统在助推器上的布局优化及助推器头锥分离系统设计方案，并分析了翼伞回收系统对火箭运载能力影响以及对分离能源冲量和对箭体结构强度的附加要求。
　　运载火箭助推器安全可控回收技术可解决助推器落区安全问题，为后续形成运载火箭分离体安全可控回收能力奠定技术基础。

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第1章 绪论

1.1研究背景及意义

1.2国内外的研究现状

1.3本文主要研究内容及结构安排

第2章 助推器可控安全回收系统总体技术研究

2.1引言

2.2助推器数学模型

2.3助推器分离后的气动特性分析

2.4助推器分离后再入过程运动姿态分析

2.5助推器再入安全性研究

2.6本章小结

第3章 助推器回收用大型降落伞系统方案研究

3.1引言

3.2回收系统组成

3.3回收系统工作程序

3.4大型机动降落伞总体方案

3.5回收控制分系统

3.6归航控制分系统

3.7本章小结

第4章 助推器可控安全回收对火箭影响分析

4.1引言

4.2箭体结构系统

4.3对火箭运载能力的影响

4.4本章小结

结论

参考文献

声明

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