[发明专利]一种用于水平起降航天运载器质心控制的贮箱布局方法

权利要求书

1.一种用于水平起降航天运载器质心控制的贮箱布局方法，其特征在于步骤如下：

(1)进行三项容积及布局初步分配；具体为：

将双组元推进剂的水平起飞航天运载器内设置三个贮箱，分别为前箱、中箱和后箱，将甲乙两种推进剂容纳在三个贮箱内，推进剂乙放置于中箱，推进剂甲放置于前箱和后箱，前箱和后箱分别位于中箱的前方和后方；前箱和后箱的容积比初始设置为1：1，前箱和后箱的容积大于中箱的容积；推进剂甲的体积大于推进剂乙的体积；

(2)计算空机状态质心；

(3)计算满载状态质心；

(4)计算飞行实时质心，得到全程质心变化曲线；

(5)将所述全程质心变化曲线与预设的质心期望区间进行比对，确定变化趋势；

(6)试算中箱后移；

(7)调整中箱布局、调整前后箱容积分配至合理值；

(8)调整贮箱无法完全满足要求时优化推进剂输送顺序。

2.根据权利要求1所述的一种用于水平起降航天运载器质心控制的贮箱布局方法，其特征在于：空机状态即航天运载器的着陆工况状态，空机状态质心处于控制质心期望区间内。

3.根据权利要求1所述的一种用于水平起降航天运载器质心控制的贮箱布局方法，其特征在于：所述步骤(3)计算满载状态质心，具体为：

满载状态是运载器水平起飞状态，满载状态质心x为

x＝(m₀·x₀+m₁·x₁+m₂·x₂+m₃·x₃)/(m₀+m₁+m₂+m₃)

其中m₀为空机质量，x₀为空机质心，m_i为第i个贮箱内推进剂质量，x_i为第i个贮箱内推进剂质心，i＝1，2，3。

4.根据权利要求3所述的一种用于水平起降航天运载器质心控制的贮箱布局方法，其特征在于：步骤(4)计算飞行实时质心，具体为：

飞行实时质心x_t与推进剂流量、各贮箱内推进剂输送情况相关，发动机工作期间，中箱连续输送推进剂乙，推进剂甲默认前箱先输送、耗尽后由后箱代替输送；飞行实时质心x_t具体计算如下：

x_t＝(m₀·x₀+m_1t·x_1t+m_2t·x_2t+m_3t·x_3t)/(m₀+m_1t+m_2t+m_3t)

其中，t为飞行时刻，t₁为t时刻前箱推进剂累积输送时间，t₂为t时刻中箱推进剂累积输送时间，t₃为t时刻后箱推进剂累积输送时间；为两种推进剂单位时间的输送量；x_it为第i个贮箱内推进剂在t时刻的质心。

5.根据权利要求3所述的一种用于水平起降航天运载器质心控制的贮箱布局方法，其特征在于：所述步骤(5)变化趋势包括：第一类：质心靠前；第二类：质心靠后；第三类：质心先靠前再靠后；第四类：质心先靠后再靠前。