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火箭控制技术

王朝百科·作者佚名  2010-01-03  
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运载火箭没有驾驶员和领航员,它将物体准确地送到目的地的任务,由火箭的控制系统来完成。控制系统在火箭上的地位,有如眼耳、大脑和手脚。

火箭控制系统主要包括导航系统(对导弹武器来说叫制导系统)、姿态控制系统、电源配电系统和测试检查发射控制系统(简称测试发控系统)。前三者安装在火箭上,通常叫火箭的飞行控制系统。测试发控系统则安装在地面上。但它们是一个整体,在对火箭实施控制的过程中,它们的功能虽然各不相同,但却不各行其是。火箭控制系统是一个非常复杂的综合系统,仪器设备种类繁多,使用的电子元器件数量很大。

测试发控系统是火箭发射前人机对话的主要接口,通过箭地通讯,可掌握箭上设备的工作情况和各种参数,也可将飞行参数向箭上设备装订,最后控制火箭发射。

飞行控制系统的核心是导航系统,它控制火箭的质心按预定的轨迹运动,即控制火箭的飞行精度,保证所运载的航天器准确入轨。因此,它代表着控制系统的水平。目前的主要导航方式有位置捷联惯性导航、速率捷联惯性导航和平台计算机惯性导航等。

姿态控制系统控制火箭飞行绕质行绕质心的运动(俯仰、偏航和滚动),保证火箭按规定的姿态飞行。电源配电系统除完成地面到箭上电源供电的转换外,主要是向各种控制仪器设备提供各自需要的电源,并按飞行程序发出指令,控制火箭工作状态的变化。

飞行控制系统的仪器设备由测量仪表、中间装置、执行机构和电源配电装置等组成。

测量仪表是火箭的眼耳。导航方式不同,其种类有所不同,但都离不开陀螺和加速度表。高速旋转的陀螺,能始终保持自身的方向不变,并能觉察到火箭姿态的任何变化。利用陀螺原理制造的加速度表,则能感受火箭速度的变化。

中间装置主要是电子计算机,它是火箭的大脑,一旦接到测量仪表发来的火箭飞行路线和姿态变化的信号,就立即进行计算,并进行综合处理,将信号放大,传给执行机构,并控制执行机构进行工作。

执行机构是控制系统的手脚。有电磁阀门及电爆器件、舵机、姿态喷管、摇摆发动机及控制摇摆发动机运动的伺服机构等,它们严格按照中间装置传来的信号命令,使发动机点火、关机,纠正飞行路线和姿态的偏差,使火箭级间分离和有效载荷分离等。

电源配电装置主要包括电池(一次电源)、二次电源、配电器、程序配电器和电缆网等。

 
 
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