[发明专利]一种用于运载火箭整流罩旋抛分离运动的预示方法

权利要求书

1.一种用于运载火箭整流罩旋抛分离运动的预示方法，是可准确预示半罩旋抛分离各阶段运动参数的方法，包括分离弹簧作动阶段、半罩绕铰旋转阶段、半罩脱钩后自由运动阶段。该方法是建立在火箭真实动态过载条件下的动力学预示方法。

2.根据权利要求1所述的一种用于运载火箭整流罩旋抛分离运动的预示方法，其特征在于：整流罩旋抛分离过程中火箭处于加速飞行状态，箭体轴向过载系数n_x与火箭发动机推力T、分离弹簧作动力P，旋转铰支座轴向力F_x满足如下关系：

其中：M为火箭除去整流罩部分的质量，N_F为旋转铰支座个数，N_P为分离弹簧个数，g为当地的重力加速度。

3.根据权利要求1、2所述的一种用于运载火箭整流罩旋抛分离运动的预示方法，在分离弹簧作动阶段，整流罩旋抛角加速度α与弹簧作动力P、火箭轴向过载系数n_x满足如下关系：

上式中r为分离弹簧作用点至旋转铰的距离，m为整流罩半罩质量，l为整流罩质心至旋转铰的距离，θ为半罩质心至旋转铰连线与箭体横截面的夹角。I_o为半罩绕其自身质心的转动惯量。分离弹簧作动力P与弹簧刚度系数k、最大行程s₀的及整流罩旋转角的关系如下：

其余符号定义与权利要求2中一致。

4.根据权利要求1、2所述的一种用于运载火箭整流罩旋抛分离运动的预示方法，在整流罩半罩绕铰旋转阶段，半罩的角加速度α与火箭轴向过载系数n_x满足如下关系：

其中符号定义与权利要求2、3中一致。当整流罩质心过顶前θ＜90°，整流罩质心过顶时θ＝90°，整流罩质心过顶后θ＞90°。

5.根据权利要求3、4所述的一种用于运载火箭整流罩旋抛分离运动的预示方法，整流罩半罩在分离弹簧作动阶段、半罩绕铰旋转阶段的旋转角速度ω、旋转角与角加速度α关系如下：

其中t为时间，其余符号定义与权利要求3中一致。

6.根据权利要求2、3、4、5所述的一种用于运载火箭整流罩旋抛分离运动的预示方法，整流罩半罩在离弹簧作动阶段、半罩绕铰旋转阶段旋转铰支座的轴向载荷F_x和法向载荷F_y与半罩旋转角速度ω满足如下关系：

F_y+mgn_y＝mω²lcosθ+mαl sinθ

其中n_y为火箭的法向过载系数，火箭无机动飞行情况下常取0。其余符号与权利要求2、3中一致。

7.根据权利要求1、2所述的一种用于运载火箭整流罩旋抛分离运动的预示方法，整流罩脱钩角速度ω_M的判定标准为：

mω_M²l≥gn_xsinθ

其中符号定义与权利要求2、3中一致。

8.根据权利要求1、7所述的一种用于运载火箭整流罩旋抛分离运动的预示方法，整流罩脱钩后相对火箭的运动轨迹与脱钩角速度ω_M和运动时间t满足如下关系：

其中x为整流罩质心的轴向位移，y为整流罩半罩质心的法向位移。其余符号与权利要求2、3中一致。