刘锦凡, 孙 丹, 陈雪巍, 余延生， 毛玉明

(上海宇航系统工程研究所，上海 201108)



蓄压器膜盒机械刚度对液体火箭POGO振动影响研究

刘锦凡, 孙 丹, 陈雪巍, 余延生， 毛玉明

(上海宇航系统工程研究所，上海 201108)

在以往的POGO分析中，蓄压器的模型并未考虑膜盒机械刚度。但试验表明，蓄压器金属膜盒具有一定机械刚度，尤其是在受到较大压缩时，机械刚度会很大。较大的机械刚度会降低蓄压器的总柔度，影响蓄压器对POGO的抑制效果。基于气液接触面的力平衡条件和流量连续方程，推导了考虑膜盒机械刚度的蓄压器动力学模型。并将新模型应用于某型号火箭的POGO稳定分析，分析了蓄压器膜盒刚度对POGO稳定性的影响。仿真结果表明，考虑膜盒机械刚度的蓄压器动力学模型比传统模型有更高的计算精度。因此在工程实际中考虑膜盒机械刚度的POGO稳定性分析结果更加准确可靠。

POGO；蓄压器；膜盒刚度；动力学模型

POGO振动是公认的液体火箭动力学不稳定问题之一，国内外对此进行了很多研究。一般认为其机理是在飞行过程中，液体运载火箭结构纵向振动的固有频率与推进剂输送系统振动的固有频率彼此接近或相等时，就形成了一种闭合回路的自激振动[1]。工程上一般采用将箭体固有振动频率与推进剂输送系统固有频率分开的原则来抑制POGO振动。由于改变箭体固有频率几乎是不可能的，因此，通常采用改变输送管路液体固有频率的方法来抑制POGO振动。工程和仿真结果已经证明，在推进剂输送管路安装蓄压器来降低输送管路液体固有频率是最为有效的POGO抑制措施之一[4]。……