基于虚拟样机的级间分离系统仿真

摘要

结合运载火箭、航天飞机及其它二级入轨运载器的分离方式,提出了串联、并联轴对称、并联面对称三种级间分离方式.分析了建立样机所需重要的数学模型和样机系统的层次结构,在此基础上,在虚拟样机平台上实现了级间分离系统虚拟样机的设计,并使用该虚拟样机对可重复使用运载器的级间分离进行了仿真计算,得到了合理的结果.仿真结果表明,串联方式相对距离变化快,达到安全距离耗时短,侧向碰撞几率小;而并联方式相应参数取决于两级间分离力和力矩.因此,完全有必要在物理样机制造、试验前,使用虚拟样机提供必要的理论验证,确保飞行器设计的合理性和飞行的安全性.