基于刚柔耦合的卫星舱壳体平抛式分离仿真与试验研究

作者：葛悦; 王洪波; 龚旻^*; 罗波; 赵俊锋; 高峰

来源：振动与冲击, 2021, 40(07): 19-28.

DOI：10.13465/j.cnki.jvs.2021.07.003

• 卫星舱
• 平抛分离
• 推冲器
• 刚柔耦合
• 呼吸变形

针对卫星舱壳体分离过程中柔性效应带来的影响,基于柔性多体动力学方法,建立了复合材料卫星舱壳体平抛式分离的刚柔耦合动力学模型,采用推冲器的推力-位移关系实现了从地面试验到任意工况的推冲器推力等效,对柔性体模型和刚体模型进行了仿真及对比分析。结果表明:壳片弹性变形以2阶"呼吸运动"模态为主,吸收了约推冲器做功的15%,分离速度降低;分离面下角点处"呼吸运动"最为剧烈,半罩第一次向内"呼吸运动"时对内包络的影响最大;柔性效应还会影响推冲器推力作用的时间历程。进行卫星舱分离地面试验,采用高速摄影测量半罩运动情况,对比验证了仿真方法的正确性,仿真误差在13%以内。研究结果有助于确保分离方案的有效性,释放了卫星舱内包络空间的设计余量,为分离优化设计提供参考。

• 单位
  中国运载火箭技术研究院