基于單艙飛船的逃逸系統(tǒng)設(shè)計及其仿真驗證.pdf

1、逃逸救生系統(tǒng)是保障航天員安全的重要手段。針對神舟飛船在未來任務(wù)中存在運力不足、艙段冗余、不可重用以及無法深空高速返回的不足，設(shè)計了單艙可重用載人飛船，對逃逸系統(tǒng)提出了新的要求。本文基于單艙載人概念飛船，從逃逸系統(tǒng)方案選擇、參數(shù)設(shè)計、仿真驗證以及輔助入軌分析等四個方面開展了研究，主要研究成果如下：
　　提出了基于單艙飛船的逃逸系統(tǒng)方案。在充分借鑒國內(nèi)外逃逸系統(tǒng)設(shè)計特點的基礎(chǔ)上，提出了更加符合單艙飛船需求的新型塔式逃逸系統(tǒng)方案，并確定

2、了逃逸系統(tǒng)的主要組成。相對神舟飛船塔式逃逸系統(tǒng)，新型單艙飛船逃逸系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)更簡單、逃逸性能指標更優(yōu)、飛行穩(wěn)定性更好的特點。
　　研究了逃逸系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計方法。通過對逃逸性能指標、發(fā)動機工作參數(shù)以及逃逸飛行器本身的尺寸參數(shù)、質(zhì)量特性之間關(guān)系的研究，提出了以發(fā)動機工作參數(shù)作為主要輸入?yún)?shù)的逃逸飛行器參數(shù)設(shè)計總流程，以及各發(fā)動機段和連接段的參數(shù)設(shè)計流程，確定了計算各項參數(shù)所需的輸入?yún)?shù)和計算公式，計算得到了逃逸系統(tǒng)總體和各部分的初步參數(shù)

3、。
　　建立了逃逸系統(tǒng)仿真模型及并開展了仿真驗證。1）參考神舟飛船的逃逸模式劃分，基于單艙飛船的特點，根據(jù)高度重新劃分得到單艙飛船的逃逸模式；2）基于逃逸飛行的動力學方程、逃逸系統(tǒng)參數(shù)計算公式，設(shè)計了逃逸系統(tǒng)參數(shù)計算程序和逃逸飛行仿真程序；3）針對各逃逸模式，分別設(shè)計典型的逃逸工況，開展逃逸系統(tǒng)的逃逸性能指標、飛行穩(wěn)定性仿真驗證，確定了發(fā)動機工作參數(shù)以及逃逸系統(tǒng)其他各項參數(shù)。
　　研究了逃逸系統(tǒng)輔助入軌策略。1）根據(jù)單艙飛船