气动载荷对整流罩分离特性影响的仿真计算研究

张 刚，刘陆广，赵卓茂，蔡邵佳，张建华

（北京强度环境研究所，北京100076）

气动载荷对整流罩分离特性影响的仿真计算研究

张 刚，刘陆广，赵卓茂，蔡邵佳，张建华

（北京强度环境研究所，北京100076）

文章利用有限元软件Abaqus中的流-固耦合分析模块CEL仿真计算了整流罩平抛分离过程，对比研究了气动载荷对整流罩分离过程的影响，并与试验进行了对比。结果表明，计算与试验结果吻合较好，分离初始时刻罩内负压所产生的气动载荷严重阻碍整流罩的正常分离，造成整流罩与内部有效载荷的碰撞干涉。仿真计算可为今后整流罩地面分离试验验证提供新的途径。

整流罩分离；分离试验；CEL算法；气动载荷；负压

0 引言

整流罩作为运载火箭及有效载荷的保护组件，可在发射飞行阶段防止有效载荷受气动力、气动热及声振等环境因素影响，为其提供良好环境。运载火箭飞出大气层、完成使命后，需要按指令完成整流罩分离、抛罩。整流罩分离装置是运载火箭中一个非常关键的系统，分离前要确保整流罩与箭体的整体连接；分离时，要确保可靠分离，不能出现干涉或碰撞。国内整流罩分离通常采用整体拔罩、旋抛及平抛3种方式。其中整体拔罩分离的优点为整体性好，刚度好，变形小；缺点为相对运动距离长，需要导向以及小火箭提供分离力。旋抛分离的优点为分离距离小，有铰链限位，一般不会与火箭发生碰撞，适用范围广；缺点是需要两次解锁，需设置铰链和较多弹簧，结构复杂。……