基于 RLV飛行過程的氫氧發動機參數設計模型

金 平 汪小衛 李 茂 蔡國飆

(北京航空航天大學 宇航學院,北京 100191)

基于 RLV飛行過程的氫氧發動機參數設計模型

金 平 汪小衛 李 茂 蔡國飆

(北京航空航天大學 宇航學院,北京 100191)

為了考察氫氧發動機參數選擇對可重復使用運載器性能的影響,基于氫氧發動機參數建立了可重復使用運載器入軌飛行過程的計算模型,包括運載器運動方程、飛行控制條件和質量模型,研究了發動機混合比對運載器飛行參數和運載器質量的影響規律.在運載器總質量恒定的情況下,隨著發動機混合比由 4增大到 14,推進劑質量和發動機質量先減小后增大,儲箱質量減小,三者的綜合效果使得有效載荷質量先增大后減小.

可重復使用運載器;飛行參數;有效載荷質量;氫氧發動機;混合比

以液體火箭發動機為動力的可重復使用運載器 RLV(Reusable Launch Vehicle)性能跟發動機的工作參數緊密相關,包括發動機的推力、燃燒室壓力、混合比和工作時間等等,這些參數直接影響著運載器質量、結構尺寸、飛行時間和入軌速度等參數.在運載器系統的組成部分中,推進劑質量占據了整個運載器質量的 80%[1]以上,裝載推進劑的儲箱結構尺寸占了整個運載器結構尺寸的很大一部分,因而推進劑的攜帶量對運載器的性能起著舉足輕重的作用.而推進劑的攜帶量又是由發動機的工作狀態和運載器的飛行任務要求所決定的,因此液體火箭發動機的工作參數對整個運載器的性能有著決定……