低冰點(diǎn)雙模式姿軌控推進(jìn)系統(tǒng)建模與仿真研究.pdf

1、本文以擠壓式液體火箭發(fā)動機(jī)和低冰點(diǎn)推進(jìn)劑為研究對象,以工程研制為背景,對小型的雙模式空間液體火箭發(fā)動機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行建模及其靜態(tài)特性及動態(tài)特性的研究,對低冰點(diǎn)推進(jìn)劑(DT-3/MON-25)在低溫時(shí)溫度對其性能影響的關(guān)系式進(jìn)行了擬合,對低冰點(diǎn)推進(jìn)劑在入口溫度較低時(shí)以及不同工況時(shí)對火箭發(fā)動機(jī)的性能影響進(jìn)行了仿真研究,并且根據(jù)仿真結(jié)果對推進(jìn)系統(tǒng)在不同的推進(jìn)劑溫度環(huán)境下的各種性能進(jìn)行了比較和分析。
　　首先,采用集中參數(shù)法,并針對實(shí)際系統(tǒng)中的

2、雙模式結(jié)構(gòu)(包括兩個(gè)雙組元發(fā)動機(jī)和四個(gè)單組元發(fā)動機(jī)),建立了擠壓式供應(yīng)系統(tǒng)的液體火箭發(fā)動機(jī)的貯箱增壓系統(tǒng)、液路和氣路等各個(gè)系統(tǒng)的各個(gè)部件的靜態(tài)及動態(tài)數(shù)學(xué)模型;根據(jù)氧化劑MON-25和燃料DT-3物理特性分別建立兩種液體推進(jìn)劑管道數(shù)學(xué)模型;分別建立姿軌控發(fā)動機(jī)燃燒室的分區(qū)模型和噴管的集中參數(shù)模型等。
　　然后,對低冰點(diǎn)推進(jìn)劑(DT-3/MON-25)的理化性能進(jìn)行了研究,給出了本文中用到的低冰點(diǎn)推進(jìn)劑的各種理化性能參數(shù),并對在低溫條

3、件下,溫度對推進(jìn)劑的各種性能的影響的關(guān)系式進(jìn)行了擬合。
　　再次,利用質(zhì)量守恒方程、化學(xué)平衡方程和能量守恒方程等對液體推進(jìn)劑空間推進(jìn)系統(tǒng)推力室進(jìn)行熱力計(jì)算,為低冰點(diǎn)雙模式姿軌控推進(jìn)系統(tǒng)的仿真做好準(zhǔn)備。
　　最后,本文以MATLAB軟件作為設(shè)計(jì)平臺,將已建立好的發(fā)動機(jī)各部件的非線性數(shù)學(xué)模型,使用SIMULINK工具建立各組件的子模塊,將發(fā)動機(jī)各組件子模塊按實(shí)際工程圖連接,采用四階龍格-庫塔方法進(jìn)行仿真。對低冰點(diǎn)推進(jìn)劑(DT-3