运载火箭多体动力学建模与仿真技术研究

• 作者: 李东 杨云飞 胡鹏翔 张欢 程兴
• 来源期刊: 宇航学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: 多体动力学 运载火箭 动力学耦合 姿态控制
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 所属期刊栏目: 飞行器设计与力学
• 页码范围: 141-149
• 页数: 9页
• 分类号: V448.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.3873/j.issn.1000-1328.2021.02.001

摘要

针对新一代运载火箭结构动力学与控制系统耦合强烈、严重影响火箭的飞行稳定问题,提出一种基于多体动力学虚拟样机建模与仿真的方法,有效解决运载火箭姿态动力学模型地面难以验证的困难.首先阐述了在运载火箭姿态动力学分析中应用多体虚拟样机的基本思路;然后对多体动力学模型与传统火箭姿态动力学模型在建模原理上的差异进行分析,指出引入多体仿真技术的意义;最后针对新一代火箭,提出并实现一种多体虚拟样机建模方法,仿真并验证了新一代火箭姿态控制模型与控制参数设计的正确性.本文的研究表明,航天器系统设计中常遇到复杂的动力学耦合问题,采用多体动力学虚拟样机仿真是一种行之有效的方法.