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大型液体火箭结构纵横扭振动与推进系统耦合(pogo)稳定性分析

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振动与冲击 2016年第10期35卷 167-173页

作者：王庆伟谭述君吴志刚杨云飞于子文大连理工大学工程力学系工业装备结构分析国家重点实验室辽宁大连116023 大连理工大学航空航天学院辽宁大连116023 北京宇航系统工程研究所北京100076

大型液体火箭结构振动模态空间分布的特征,导致结构横向和扭转振动对传统pogo回路稳定性产生影响。对此,基于改进的Rubin建模方法,建立了结构纵横扭振动与推进系统液路脉动耦合的pogo回路模型。该模型具有非奇异的优点,可以直接应用于... 详细信息

大型液体火箭结构振动模态空间分布的特征,导致结构横向和扭转振动对传统pogo回路稳定性产生影响。对此,基于改进的Rubin建模方法,建立了结构纵横扭振动与推进系统液路脉动耦合的pogo回路模型。该模型具有非奇异的优点,可以直接应用于频域分析和时域仿真。基于该模型分析了中国某型号液体火箭推进系统的泵增益和蓄压器能量值等重要参数对结构纵向振动以及横向和扭转振动稳定性的影响。研究得出,泵增益的增大不仅使结构纵向第2、4阶模态不稳定也使结构横向第2阶不稳定。通过调节蓄压器能量值,不但可使结构纵向失稳的模态由不稳定变为稳定,也使结构横向失稳的模态由不稳定变为稳定,说明该型号液体火箭的推进系统不仅与结构系统的纵向模态存在耦合作用,也与横向模态存在耦合作用。因此,对于大型液体捆绑火箭,在研究pogo稳定性时分析结构纵横扭振动与推进系统的耦合作用是有必要的。

关键词： pogo 纵横扭模态稳定性耦合模型

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大型液体运载火箭pogo动力学模型研究

中国科学：技术科学 2014年第5期44卷 525-531页

作者：张青松张兵北京宇航系统工程研究所北京100076

本文基于键合图理论的建模思想提出新的液体火箭跷振(pogo)稳定性分析状态变量模型,该模型的系数矩阵线性且非奇异,与以往模型相比更有利于实现模块化建模和时域仿真分析.在此基础上通过模型研究给出补燃发动机燃气系统的动力学模型,使... 详细信息

本文基于键合图理论的建模思想提出新的液体火箭跷振(pogo)稳定性分析状态变量模型,该模型的系数矩阵线性且非奇异,与以往模型相比更有利于实现模块化建模和时域仿真分析.在此基础上通过模型研究给出补燃发动机燃气系统的动力学模型,使该分析模型可以对采用补燃循环发动机的火箭进行pogo稳定性分析,是对目前pogo理论分析模型的一个重要完善.

关键词： pogo 动力学模型补燃发动机模块化建模

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中国载人运载火箭pogo抑制技术研究

中国科学：技术科学 2014年第5期44卷 504-509页

作者：张智王楠刘竹生国防科技大学航天与材料工程学院长沙410073 北京宇航系统工程研究所北京100076 中国运载火箭技术研究院北京100076

系统研究中国载人运载火箭飞行中出现的pogo现象.为解决首次载人飞行中出现的pogo问题,提出变能量蓄压器的pogo抑制方案,成功抑制了"8 Hz"pogo异常振动,改善了航天员的乘坐环境.

关键词： pogo 变能量蓄压器抑制

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考虑多参数变化的pogo振动稳定性分析

载人航天 2019年第3期25卷 367-371页

作者：周星光孙冰北京航空航天大学宇航学院

针对多参数变化对pogo振动稳定性的影响分析不足,搭建了捆绑火箭结构系统与推进系统耦合的pogo振动模型。筛选出助推器氧路的泵阻力系数、泵惯性系数、蓄压器压力、蓄压器能量值(PV值)等对pogo振动影响较大的参数,运用正交试验法,分析... 详细信息

针对多参数变化对pogo振动稳定性的影响分析不足,搭建了捆绑火箭结构系统与推进系统耦合的pogo振动模型。筛选出助推器氧路的泵阻力系数、泵惯性系数、蓄压器压力、蓄压器能量值(PV值)等对pogo振动影响较大的参数,运用正交试验法,分析这些参数共同变化对pogo振动稳定性的影响。发现提高助推器氧路泵的阻力系数、蓄压器PV值,减小助推器氧路的泵的惯性系数、蓄压器压力可以提高pogo振动的稳定性,由极差分析得到各结构参数对pogo振动稳定性影响的主次顺序,同时得到提高pogo振动系统稳定性的最优方案,系统稳定性概率为99.7%,提高了7.3%。

关键词：正交试验法 pogo 系统阻尼比稳定性

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注气式pogo抑制系统模型研究

导弹与航天运载技术 2020年第5期 32-37页

作者：王楠容易胡久辉张青松秦旭东北京宇航系统工程研究所北京100076

注气式pogo抑制系统具有能量值高、结构紧凑、制造成本低等特点,可满足大型液体运载火箭的pogo抑制需求。以某运载火箭的注气式pogo抑制系统为研究对象,推导建立了注气式pogo抑制系统的动力学模型,研究表明排气效应对蓄压器东特性的影... 详细信息

注气式pogo抑制系统具有能量值高、结构紧凑、制造成本低等特点,可满足大型液体运载火箭的pogo抑制需求。以某运载火箭的注气式pogo抑制系统为研究对象,推导建立了注气式pogo抑制系统的动力学模型,研究表明排气效应对蓄压器东特性的影响可忽略,基于动力学模型讨论注气式蓄压器相比于贮气式蓄压器的性能优势,最后通过试验验证了注气式蓄压器线性化动特性模型的正确性。

关键词： pogo 蓄压器动力学模型

pogo振动耦合系统特征频率求解中改进的搜索算法

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载人航天 2006年第5期 39-42页

作者：马道远王其政张建华北京强度环境研究所

pogo振动耦合系统特征频率求解时涉及到超越方程的求根问题,常用的方法有最速下降法和拟牛顿法。针对二元方程广义零点的数值求解问题,提出了改进的搜索算法,用于行列式不为零时的求根,并对计算结果进行了试验验证。结果表明,改进的搜... 详细信息

pogo振动耦合系统特征频率求解时涉及到超越方程的求根问题,常用的方法有最速下降法和拟牛顿法。针对二元方程广义零点的数值求解问题,提出了改进的搜索算法,用于行列式不为零时的求根,并对计算结果进行了试验验证。结果表明,改进的搜索算法与最速下降法和拟牛顿法比较,能避免根的遗漏现象,且不需考虑梯度,精度更高;不足之处是计算量稍大。

关键词： pogo 频率搜索算法

液体火箭pogo抑制设计技术的进展及主要问题

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载人航天 2006年第5期 35-38页

作者：张建华王其政马道远北京强度环境研究所

对国内外航天系统的pogo抑制设计技术的发展现状、发展方向及存在的问题进行分析综述,指出国内pogo设计中存在的技术差距,并提出技术发展建议。

关键词：液体火箭 pogo 抑制技术

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CZ-2F火箭pogo问题研究

载人航天 2011年第4期17卷 8-18页

作者：荣克林张建华马道远王建民王梦魁北京强度环境研究所

CZ-2F火箭飞行时出现了"8Hz"振动现象,为了保证火箭和航天员安全,分析这种现象的原因成为一个突出的课题。在综合介绍"8Hz"的现象分析、定位分析、试验验证、稳定性研究进展的基础上,进行了一系列的管路频率试验和计算、全箭模态试验和... 详细信息

CZ-2F火箭飞行时出现了"8Hz"振动现象,为了保证火箭和航天员安全,分析这种现象的原因成为一个突出的课题。在综合介绍"8Hz"的现象分析、定位分析、试验验证、稳定性研究进展的基础上,进行了一系列的管路频率试验和计算、全箭模态试验和计算、稳定性计算、时域仿真,计算分析表明:CZ-2F"8Hz"现象是发生了液体火箭典型"pogo"振动。

关键词： pogo 振动液体火箭稳定性

基于变能量蓄压器的pogo抑制技术初步研究

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载人航天 2008年第1期14卷 27-30页

作者：王楠刘新建国防科技大学航天与材料工程学院

随着运载火箭技术的不断发展,火箭的规模也越来越大,这导致火箭的结构纵向、局部振动频率和横向频率也越来越低,用于pogo抑制设计的安全频率窗口也变窄,一次充气式蓄压器的抑制装置已不能满足设计要求。为此对基于可变能量蓄压器的抑制... 详细信息

随着运载火箭技术的不断发展,火箭的规模也越来越大,这导致火箭的结构纵向、局部振动频率和横向频率也越来越低,用于pogo抑制设计的安全频率窗口也变窄,一次充气式蓄压器的抑制装置已不能满足设计要求。为此对基于可变能量蓄压器的抑制技术进行了初步研究。

关键词： pogo 变能蓄压器稳定性分析方案