运载火箭推进剂交叉输送系统控制方法仿真研究

发布时间：2024-03-03 15:46

　　利用AMESim软件建立级间多贮箱并联的交叉输送系统仿真模型,利用交叉输送地面试验数据对模型进行修正,开展了2种控制方法的仿真计算,验证了采用截止阀控制和压力差控制:2种方法的可行性。研究表明:贮箱气枕压力和交叉管路流阻是影响推进剂交叉输送的重要因素;截止阀控制方案中贮箱压力的设计需重点满足芯级发动机最低泵入口压力条件,压力差控制方案中需综合考虑满足最低泵入口压力条件和维持芯级液位稳定的要求来设计贮箱压力;截止阀控制方案所需的助推贮箱压力较小、芯级液位控制难度更小,其性能更优。

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【部分图文】：

图2交叉输送试验系统

为验证交叉输送方案的可行性，搭建交叉输送原理性验证试验系统，开展多贮箱并联交叉输送试验，使用常温水作为工质、常温氮气作为增压气体、贮箱和管路材料选用304不锈钢，试验系统如图2所示，试验参数如表1所示。试验流程如下：

图3交叉输送系统工作时序

典型试验中的系统工作时序如图3所示。贮箱液位高度试验数据如图4所示。图4中曲线表明：10s时刻交叉输送开始后，芯级液位基本保持不变、助推液位持续下降；165s时刻交叉输送结束后，芯级液位开始持续下降。试验结果表明，交叉输送阶段所有发动机皆由助推贮箱内推进剂供应、芯级贮箱保持不....

图4液位高度变化

贮箱液位高度试验数据如图4所示。图4中曲线表明：10s时刻交叉输送开始后，芯级液位基本保持不变、助推液位持续下降；165s时刻交叉输送结束后，芯级液位开始持续下降。试验结果表明，交叉输送阶段所有发动机皆由助推贮箱内推进剂供应、芯级贮箱保持不出流；助推推进剂耗尽后，芯级贮箱开始....

图5交叉输送仿真系统模型

AMESim是一种工程系统高级建模和仿真平台软件[13]，利用AMESim软件丰富的元件模型库，可以方便地建立管路阀门等组件模型；利用二次开发平台AMESet可以开发较复杂的贮箱模型。根据图1所示交叉输送系统方案和图2所示交叉输送试验系统，以单一推进剂输送系统为研究对象，搭建系统....

本文编号：3918010