什么是振动方向相同

什么是振动方向相同,第1张

搭载神舟飞船的火箭,点火起飞瞬间总质量近500吨。有8台发动机在工作,每台发动机的推力为750千牛。所以火箭在整个飞行过程中,特别是八个发动机都在工作的情况下,火箭上的振动和噪音会极其严重。每台发动机的推力很难保持恒定,而是在750 kN上下跳动。这种动态推力跳跃的幅度与平均推力相比,一般相差不大(约2% 3%),俗称脉动推力(或推力脉动)。

每台发动机750 kN的稳定推力使火箭在空里越飞越快,但脉冲推力对整个火箭来说是一种动态激振力,可以引起整个火箭的纵向振动。当单个激励频率接近甚至等于整个火箭的纵向固有频率时,火箭就会发生共振。如果火箭的振动

当动力频率接近或等于推进剂管道中液体流动的频率时,液体流动的压力脉动会被放大,压力脉动会导致发动机的推力脉动,进而激发火箭,从而形成一个动力学相互推动放大的闭环循环系统,通常称为纵向耦合振动。

POGO振动是一种自激振动。自激振动与共振的相似之处是振幅随时间增加,而共振是一种强迫振动。外力与结构系统的运动无关,而自激振动中的外力与结构系统有关。

通过研究发现,整个火箭的纵向固有频率与推进剂管道中液体流动的压力脉冲的固有频率相同,这是P〇G〇振动的必要条件。

这意味着闭环中的三个因素(全火箭纵向固定频率、推进剂管路压力脉动固有频率和发动机推力脉动频率)都可能是P0G0振动的原因。

3。如何抑制P0G0振动

20世纪60年代,美国大力神二号火箭发射过程中,曾有过一次搁置。

频率范围为111±3赫兹的P〇G〇振动持续30秒。

当P〇G〇振动剧烈时,很可能导致飞行试验失败。如果振动不剧烈,虽然对火箭结构不构成威胁,但对火箭上的仪器设备和航天员的生命安全和健康极为不利。因此,抑制P〇G〇振动是载人火箭非常重要的课题。

如果推进剂管道内液体流动压力脉动的固有频率能与整个火箭的纵向固有频率错开(不相交),那么就可以避免P〇G〇振动。

世界各国都在推动。

系统运动是直接相关的,通常是系统运动,通过这个运动从外界获得能量。

在进料管系中增加一个可以缓冲液流压力脉动的小装置,避免PGOO振动。这相当于在弹性弹簧系统中的弹簧和底座之间加了一个软弹簧,使推进剂管道中液体流动的压力脉动的固有频率降低,这是错误的。

全箭的纵向固有频率可以用来抑制POGO的振动。

我国长征火箭采用蓄能器(图3)来控制推进剂管道内液体流动压力脉动的固有频率,使其与整个火箭的纵向固有频率不一致,从而避免P〇G〇振动。

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