[发明专利]一种液体火箭单推力RCS布局及姿态控制方法

权利要求书

1.一种液体火箭单推力RCS布局方法，其特征在于，包括：

共设置12个推力室，距离箭体中心距离相同，产生的推力均为同一推力值；

12个推力室形成四个推力室组，四个推力室组沿箭体同一周向均布；每个推力室组包括一个沿箭体轴向布置的推力室以及两个沿箭体切向布置的推力室。

2.一种液体火箭RCS姿态控制方法，其特征在于，包括：

共设置12个推力室，距离箭体中心距离相同均为L，产生的推力均为同一推力值F；第九至第十二推力室沿箭体同一周向均布沿箭体轴向布置；第一至第八推力室沿箭体切向布置的推力室；第九推力室与第一和第二推力室为一组，第十推力室与第三和第四推力室为一组，第十一推力室与第五和第六推力室为一组，第十二推力室与第七和第八推力室为一组；

用于末级俯仰通道控制时，第十一推力室为俯仰正指令、第九推力室为俯仰负指令；俯仰正指令产生的控制力矩为：俯仰负指令产生的控制力矩为：总的俯仰控制力矩为：

用于末级偏航通道控制时，第十推力室为偏航正指令、第十二推力室为偏航负指令；偏航正指令产生的控制力矩为：M_ψ+＝-F·u₁₀·L，偏航负指令产生的控制力矩为：M_ψ-＝F·u₁₂·L；总的偏航控制力矩为：M_ψ＝M_ψ++M_ψ-＝-F·(u₁₀-u₁₂)·L；

用于末级滚动通道控制时，第二和第六推力室为滚动正指令、第一和第五号推力室为滚动负指令；滚动正指令产生的控制力矩为：M_γ+＝-F·(u₂+u₆)·L，滚动负指令产生的控制力矩为：M_γ-＝F·(u₁+u₅)·L；总的滚动控制力矩为：M_γ＝M_γ++M_γ-＝-F·(u₂+u₆-u₁-u₅)·L；

用于非末级的滚动通道控制时，第二、第四、第六、第八推力室为滚动正指令，第一、第三、第五、第七推力室为滚动负指令；滚动正指令产生的控制力矩为：M_γ+＝-F·(u₂+u₄+u₆+u₈)·L，滚动负指令产生的控制力矩为：M_γ-＝F·(u₁+u₃+u₅+u₇)·L；总的滚动控制力矩为：M_γ＝M_γ++M_γ-＝-F·(u₂+u₄+u₆+u₈-u₁-u₃-u₅-u₇)·L；

其中u₁～u₁₂分别为第一至第十二推力室的控制指令，为1或0。

3.根据权利要求2所述的液体火箭RCS姿态控制方法，其特征在于，用于末级俯仰通道控制时，第三和第八推力室可提供辅助的俯仰正指令，第四和第七推力室提供辅助的俯仰负指令。

4.根据权利要求2所述的液体火箭RCS姿态控制方法，其特征在于，用于末级偏航通道控制时，第一、第六推力室提供辅助的俯仰正指令，第二和第五推力室提供辅助的俯仰负指令。

5.根据权利要求2所述的液体火箭RCS姿态控制方法，其特征在于，用于末级滚动通道控制时，控制指令为脉冲形式，脉冲提供的最短工作时间为10ms，最短间隔时间为20ms。

6.根据权利要求2所述的液体火箭RCS姿态控制方法，其特征在于，用于末级滚动通道控制时，采用最大控制力方式提供滚动控制力矩，最长工作时间为100s。

7.根据权利要求2所述的液体火箭RCS姿态控制方法，其特征在于，F的取值范围为1～1000N。