运载火箭低冲分离装置非光滑动力学研究

项目名称： 运载火箭低冲分离装置非光滑动力学研究

项目编号： No.11402033

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 张宏剑

作者单位： 北京宇航系统工程研究所

项目金额： 25万元

中文摘要： 分离装置为火箭运载系统的关键部件，其性能直接影响到飞行任务中星箭分离、舱段分离等重要动作能否顺利完成。以往分离装置研究集中于释放分离部分，对释放后连接螺杆引导阶段与捕获阶段研究甚少，尤其含摩擦接触非光滑动力学理论与实验研究尤为欠缺，难以全面指导工程设计与产品结构优化。本项目在多体系统动力学理论体系下，首先拓展多点碰撞理论与变结构动力学方法，采用离散化思想，建立含摩擦的线碰撞模型，完善引导阶段中连接螺杆与分离管道之间的多刚体系统含摩擦点线接触碰撞非光滑动力学理论体系，开展相关实验研究验证动力学模型合理性。其次，对分离装置捕获连接螺杆动力学过程进行动力学建模与实验验证工作，结合有限段方法，将引导阶段刚体系统非光滑动力学成果拓展运用于刚柔耦合系统。基于以上动力学理论体系与分析实验结果，开展低冲分离装置结构优化设计，提高分离装置可靠性。

中文关键词： 多体系统；非光滑动力学；低冲分离装置；；

英文摘要： Separation device are the key components in launch vehicle system, which have a directly influence on important action, such as satellite rocket separation or module separation. Pervious studies most focus on releasing part, little on the follow-up motion

英文关键词： Multi-body system；Non-smooth mechanics；Low-shock separation device；；