刘 桢，王丽霞，林 宏，林 若，周运强



液体重定位推力时序的优化研究

刘 桢1，王丽霞2，林 宏3，林 若1，周运强1

（1. 北京航天长征飞行器研究所，北京，100076；2. 北京强度环境研究所，北京，100076；3. 北京宇航系统工程研究所，北京，100076）

研究了液体重定位的数值仿真方法，并利用半人马座在美国路易斯落塔试验室的落塔试验结果验证该计算方法的准确性，使用该数值仿真的方法对某贮箱液体重定位推力时序进行优化研究，研究结果表明通过对推力时序的优化能够加速液体重定位并能有效减少该过程需要消耗的能量。

微重力液体管理；液体重定位；推力时序优化

0 引 言

飞行器在轨无动力滑行时，贮箱内的液体推进剂处于微重力环境而悬浮于贮箱中的任意位置。若飞行器是在低轨滑行，稀薄空气的阻力作用甚至会使贮箱内的液体推进剂移动到贮箱的上底处。此时，飞行器要完成变轨、轨道调整或位置保持等动作，必须在主发动机启动前使用姿控发动机推力将悬浮的液体推进剂重新定位到贮箱下底的出口处。液体的这个流动过程称之为重定位过程，而利用这种方法实现在轨滑行飞行器多次启动的液体管理方法就是正推重定位管理方式[1]。

正推重定位管理方式中由于贮箱里没有设置额外的推进剂管理装置（Propellant Management Devices，PMD），因此不存在推进剂与结构材料之间的兼容性问题，经常应用于长时间滑行的低温上面级液体管理，例如，美国通用上面级——半人马座系列[2]等。……