指标,例如冷却通道中推进剂的热分解。这一点与可重复使用运载火箭的故障模式调查密切相关; - 第二,通过传感器融合和机器学习分析健康监测数据
活动日期 2024 年 7 月 22 日 活动和讲座标题 运载火箭技术客座讲座 资源名称 演讲者 Dr.Umamaheswaran R 杰出科学家、印度空间研究组织前科学秘书、载人航天中心前主任 参加人数 600 地点 Dr. MV Jayaraman 礼堂
摘要:本文研究了连续凸优化制导与鲁棒结构化 H ∞ 控制的耦合,用于可重复使用运载火箭 (RLV) 的下降和精确着陆。更具体地说,该制导和控制 (G&C) 系统预计将集成到非线性六自由度 RLV 控制动力学模拟器中,该模拟器涵盖配备推力矢量控制系统和可操纵平面翼的第一级火箭的气动和动力下降阶段,直到垂直着陆。进行了成本函数策略分析,以找出最有效的闭环实现方法,其中包括鲁棒控制系统和所涉及的运载火箭飞行力学。此外,还详细介绍了通过结构化 H ∞ 进行控制器合成。后者是在下降轨迹的不同点使用比例-积分-微分 (PID) 类结构构建的,并对姿态角、速率和横向体速度进行反馈。通过上述模拟器的线性分析和非线性情况验证了该架构,并通过在正常条件下以及存在扰动的情况下与基线系统比较性能和稳健性来验证 G&C 方法。总体结果表明,所提出的 G&C 系统是可重复使用发射器真实下降飞行和精确着陆阶段的相关候选系统。
磁主动推进剂管理装置 (MAPMD) 系统旨在解决液体推进剂太空飞行中晃动造成的安全隐患。这种创新的磁主动晃动控制系统通过减少质量、改善表面波抑制和最大限度地减少体积侵入 (Santhanam 2012) 超越了传统的被动晃动挡板。在 Embry-Riddle 航空大学和 Carthage 学院合作进行的先前战斗实验中,观察到了残余晃动抑制,但由于控制力不足,有效的晃动阻尼未达到我们的预期。我们正在用多层超高磁导率金属玻璃膜重新设计磁膜,并正在开发载流线圈的优化配置,以增加磁力和磁场性能。这些进步有望将 MAPMD 系统的技术就绪水平 (TRL) 从 3 提升到 4,从而为微重力飞行测试铺平道路。 MAPMD 系统有望通过积极管理晃动动力学来提高液体推进剂太空飞行的安全性和性能。
印度空间研究组织通常被视为印度太空计划之父。该组织最初只有适度的卫星发射能力,专注于开发本土技术。● 卫星运载火箭:多年来,印度空间研究组织开发了几代运载火箭,包括卫星运载火箭 (SLV)、增强型卫星运载火箭 (ASLV)、极地卫星运载火箭 (PSLV) 和地球同步卫星运载火箭 (GSLV)。每一代都提高了有效载荷能力和可靠性。
4.极地卫星运载火箭 (PSLV) 极地卫星运载火箭 (PSLV) 是印度的第三代运载火箭。这是印度第一款配备液体级的运载火箭。在 1994 年 10 月首次成功发射后,PSLV 成为印度可靠且用途广泛的主力运载火箭。该运载火箭成功发射了两艘航天器 - 2008 年的 Chandrayaan-1 和 2013 年的火星轨道器航天器 - 后来分别前往月球和火星。PSLV 是一种四级火箭,前三级用完后会落回海洋,而最后一级 (PS4) - 在将卫星发射到轨道后 - 最终成为太空垃圾。5.小型卫星运载火箭 (SSLV) SSLV(小型卫星运载火箭)是用于将小型卫星发射到地球低轨道的最小运载火箭(110tn)。• 它是一个三级全固体运载火箭,能够将 500 公斤的卫星发射到 500 公里的低地球轨道,将 300 公斤的卫星发射到太阳同步轨道。
小行星撞击对地球上的所有生命都构成了重大威胁,使小行星偏离撞击轨迹是减轻威胁的重要方法。动能撞击器仍是使小行星偏转的最可行方法。然而,由于发射能力的限制,质量有限的撞击器只能给小行星带来非常有限的速度增量。为了提高动能撞击器策略的偏转效率,本文提出了一种新的概念,即组装式动能撞击器(AKI),即将航天器与运载火箭末级结合在一起。即运载火箭末级将航天器送入预定轨道后,不再进行航天器与火箭的分离,航天器控制AKI撞击小行星。通过充分利用运载火箭末级的质量,撞击器的质量将得到增加,从而提高偏转效率。依据长征五号运载火箭的技术参数,为验证AKI方案的威力,设计了偏转贝努小行星的飞行任务。仿真结果表明,与经典动能撞击器(CKI,执行航天器与火箭的分离)相比,增加运载火箭末级质量可使偏转距离增加3倍以上,缩短发射准备时间至少15年。在要求相同偏转距离的情况下,增加运载火箭末级质量可使发射次数减少为CKI发射次数的1/3。AKI方案使得在10年的发射准备时间内以非核技术防御类似贝努的大型小行星成为可能。同时,单颗长征五号火箭在10年发射周期内可以将直径140米小行星的偏转距离由不足1个地球半径提高到超过1个地球半径,意味着小行星偏转任务可靠性和效率的提高。
并具备真空重启能力。长征三号火箭自1984年1月至1997年6月共发射12次。长征三号甲运载火箭也是三级运载火箭,继承了长征三号火箭的成熟技术。长征三号甲运载火箭采用升级后的第三级。长征三号甲运载火箭采用新研制的制导与控制系统,可进行大幅度姿态调整,以调整有效载荷的方位,并为卫星提供不同的起转操作。截至1997年5月,长征三号甲运载火箭共发射3次,均获得成功。长征三号乙运载火箭采用长征三号甲运载火箭作为核心级,搭载4台与长征二号乙运载火箭相同的助推器。1996年2月第一次发射失败,到1998年7月为止的四次发射全部成功。LM-3C采用LM-3A作为核心级,并搭载两台与LM-2E相同的助推器。LM-3C和LM-3B唯一的区别是助推器的数量。
NEA ® 有效载荷释放环 (PRR) 利用 NEA ® 压紧释放机制产品线经过飞行验证的技术,从运载火箭或轨道转移飞行器 (OTV) 释放有效载荷/航天器。NEA ® 有效载荷释放环直径有 8 英寸、15 英寸和 24 英寸三种,由四 (4) 个 NEA ® 释放机制、两个半环和分离弹簧以及相应的支架组成。4 个 NEA 用于压缩分离弹簧并将两个半环固定在一起。然后将 PRR 连接到有效载荷。PRR 和所连接的有效载荷安装到运载火箭或 OTV 上,并通过冗余连接器电连接到运载火箭。提供额外的连接器以提供运载火箭和有效载荷之间的通信。当运载火箭或 OTV 向 PRR 连接器施加电流时,有效载荷被释放。连接器将电流分配至四个 NEA ® 释放机构,这些机构启动并允许分离弹簧将有效载荷与运载火箭或 OTV 分离。