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標(biāo) 題：運(yùn)載火箭的控制系統(tǒng)起什么作用？
日期：2007/5/31 源自:中華職工學(xué)習(xí)網(wǎng)	【字體：】

運(yùn)載火箭是一種可控火箭，控制系統(tǒng)是組成運(yùn)載火箭的主要分系統(tǒng)之一。運(yùn)載火箭的控制系統(tǒng)由箭上系統(tǒng)和地面系統(tǒng)兩部分組成，其中箭上系統(tǒng)叫飛行控制系統(tǒng)，地面系統(tǒng)稱測試發(fā)射控制系統(tǒng)。
　　地面的測試發(fā)射控制系統(tǒng)的任務(wù)是檢查測試飛行控制系統(tǒng)和其他電氣設(shè)備的性能和參數(shù)；給運(yùn)載火箭裝訂飛行程序和數(shù)據(jù)；進(jìn)行精確方位瞄準(zhǔn)；在運(yùn)載火箭經(jīng)檢查測試合格、符合技術(shù)要求之后，實(shí)施發(fā)射點(diǎn)火控制。
　　箭上的飛行控制系統(tǒng)則用來控制運(yùn)載火箭飛行中的飛行狀態(tài)。運(yùn)載火箭在飛行中，其飛行狀態(tài)可以分解為兩種運(yùn)動；一是火箭質(zhì)心的運(yùn)動，二是火箭繞質(zhì)心的轉(zhuǎn)動。飛行控制系統(tǒng)的任務(wù)就是控制火箭這兩種運(yùn)動狀態(tài)符合設(shè)計所規(guī)定的要求。火箭在實(shí)際飛行中，常受到來自運(yùn)載火箭本身和外部環(huán)境的各種干擾力和干擾力矩的影響而偏離預(yù)定的飛行狀態(tài)。來自火箭本身的有：由于箭體結(jié)構(gòu)制造偏差造成結(jié)構(gòu)不對稱、結(jié)構(gòu)軸線偏移和質(zhì)心偏移，發(fā)動機(jī)制造和安裝偏差造成的推力軸線偏斜，多臺發(fā)動機(jī)工作不同步，液體推進(jìn)劑在貯箱內(nèi)晃動，控制設(shè)備制造誤差等引發(fā)的干擾力和干擾力矩。來自外部環(huán)境的干擾和干擾力矩主要是風(fēng)的影響。
　　飛行控制系統(tǒng)的功能是：（1）控制運(yùn)載火箭的質(zhì)心在設(shè)計的軌道平面內(nèi)按預(yù)定的軌道飛行，并根據(jù)設(shè)計的飛行位置和飛行速度及時關(guān)閉發(fā)動機(jī)，保證運(yùn)載火箭入軌精度；（2）克服種種干擾的影響，控制運(yùn)載火箭繞質(zhì)心運(yùn)動的姿態(tài)角（俯仰角、偏航角、滾轉(zhuǎn)角）偏差在允許的范圍內(nèi)，使火箭保持穩(wěn)定飛行；（3）對箭上設(shè)備供、配電和對各種自動裝置實(shí)施預(yù)定飛行時序的配電控制；（4）傳輸和處理箭上其他系統(tǒng)的工作信息和控制其狀態(tài)變化。
　　飛行控制系統(tǒng)由制導(dǎo)與導(dǎo)航系統(tǒng)、姿態(tài)控制系統(tǒng)、電源供配電和時序控制系統(tǒng)三部分及相應(yīng)的軟件組成。軟件的作用是完成各種功能計算并把三個部分按功能和工作程序結(jié)合起來完成飛行控制任務(wù)。
　　制導(dǎo)與導(dǎo)航系統(tǒng)的主要任務(wù)是控制運(yùn)載火箭的入軌精度。通過測量儀表測出的火箭運(yùn)動參數(shù)，經(jīng)計算裝置進(jìn)行導(dǎo)航計算，得到火箭的速度和位置，按預(yù)定關(guān)機(jī)量要求關(guān)閉發(fā)動機(jī)；然后根據(jù)對每一時刻速度和位移按要控制的參數(shù)（如高度、傾角等）進(jìn)行導(dǎo)引控制，使火箭的質(zhì)心運(yùn)動接近預(yù)定的軌道，保證火箭入軌。
　　姿態(tài)控制系統(tǒng)的任務(wù)是克服種種干擾的影響，保證運(yùn)載火箭的穩(wěn)定飛行。通過測量儀表測出火箭繞其質(zhì)心轉(zhuǎn)動的姿態(tài)角和角速率，經(jīng)中間裝置處理后發(fā)出姿態(tài)控制信號，控制火箭的飛行姿態(tài)，使其實(shí)際的飛行俯仰角與程序飛行所需的程序俯仰角之間的差接近于零。保持火箭沿著預(yù)定的軌道飛行；控制火箭的滾轉(zhuǎn)角，使其值也接近于0°左右擺動，保持火箭在預(yù)定的軌道平面內(nèi)飛行；控制火箭的滾轉(zhuǎn)角，使其值也接近于0°。從而保證火箭的穩(wěn)定飛行。
　　制導(dǎo)與導(dǎo)航系統(tǒng)的橫法向?qū)б盘柡妥藨B(tài)控制系統(tǒng)的姿態(tài)控制信號是經(jīng)過綜合裝置綜合后，通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)改變發(fā)動機(jī)推力的方向來調(diào)整運(yùn)載火箭的飛行狀態(tài)的。目前，運(yùn)載火箭控制系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)大都采用伺服機(jī)構(gòu)。伺服機(jī)構(gòu)接受經(jīng)綜合后的橫法向?qū)б盘柡妥藨B(tài)控制信號來擺動發(fā)動機(jī)，使其推力方向產(chǎn)生偏斜，利用推力的橫向分力，產(chǎn)生一定的控制力和控制力矩，控制火箭的飛行狀態(tài)。

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