1、第 7 讲火箭控制系统1火箭在实际飞行中，常受到来自运载火箭本身和外部环境的各种干扰力和干扰力矩的的影响而偏离预定的飞行状态。来自火箭本身的 有 :由于箭体结构制造偏差造成的结构不对称，结构轴线偏移和质心偏移，发动机制造和安装偏差造成的推力轴线偏斜，多台发动机工作不同步，液体推进剂在贮箱内晃动，控制设备制造误差引发的干扰力和干扰力矩。来自外部环境的 干扰和干扰力矩主要是风的影响 .27.1 火箭控制系统的功能和组成运载火箭的控制系统 是运载火箭的重要组成部分 , 堪称运载火箭的 “心脏 ”。 主要包括 导航系统 （对导弹叫制导系统）、 姿态控制系统 、电源配电系统 和 测试检查发射控制系统 。
2、其中，前三项为 箭上系统 ，总 称 飞行控制系统；后一项为 地面系统 ，称测试发射控制系统。3控制系统功能： 控制运载火箭的质心在设计的轨道平面内按预定的轨道飞行，并根据设计的飞行位移和飞行速度及时关闭发动机，保证运载火箭入轨精度； 克服种种干扰影响，控制运载火箭绕质心运动的姿态角（俯仰、偏航、滚转）偏差在允许范围内，使火箭保持稳定飞行；4控制系统功能 (contd.) 对箭上设备供、配电和对各种自动装置实施预定飞行时序的配电控制； 传输和处理箭上其他系统的工作信息和控制其状态变化。 5地面测试发射控制系统的任务 :n 检查测试飞行控制系统和其他电气设备的性能和参数；n 给运载火箭装订飞行程序
3、和数据；n 进行精确方位瞄准；n 在运载火箭经检查测试合格、符合技术要求之后，实施发射点火控制。6箭上飞行控制系统则用来控制运载火箭的飞行状态。运载火箭在飞行中，其飞行状态可以分解为两种运动：一是火箭质心的运动，二是火箭绕质心的转动。飞行控制系统的任务 就是控制火箭这两种运动状态符合设计所规定的要求。 7图 7.1 火箭控制系统结构框图 8惯性制导惯性制导 (inertial guidance)的测量仪表主要的测量仪表主要应用惯性仪表测量箭体的运动参数应用惯性仪表测量箭体的运动参数 ;复合制导复合制导 (combined guidance)的测量仪表可的测量仪表可应用星光敏感器、图像匹配器、无
4、线电测距设应用星光敏感器、图像匹配器、无线电测距设备、定位定向接收机等。备、定位定向接收机等。中间装置根据测量的箭体运动参数进行计中间装置根据测量的箭体运动参数进行计算和综合处理，随后控制执行机构工作，通过算和综合处理，随后控制执行机构工作，通过推力矢量改变姿态和运动轨迹，可采用模拟量推力矢量改变姿态和运动轨迹，可采用模拟量和数字两种控制方式。和数字两种控制方式。 9姿控系统的姿控系统的 执行机构执行机构 是舵机、摇摆发动机是舵机、摇摆发动机和姿控喷管；制导系统的执行元件是电磁阀和姿控喷管；制导系统的执行元件是电磁阀和电爆器件。和电爆器件。测试发控系统是人与运载火箭发射前人机测试发控系统是人与运载火箭发射前人机对话的主要接口。以掌握箭上设备的工作情对话的主要接口。以掌握箭上设备的工作情况和各种参数，并将飞行参数向箭上设备装况和各种参数，并将飞行参数向箭上设备装订，最后控制运载火箭的发射。订，最后控制运载火箭的发射。10
