火箭重心压心对
火箭飞行的影响
王舸帆
在研究飞行稳定性的过程中常常需要首先确定重心-压心关系(CG-CP relationshi-p)。下面论述火箭的重心、压心对于火箭飞行的影响。
我们知道,引起一个物体转动的原因是力矩。力矩对时间积分产生角动量,而角动量引起了物体绕质心的转动。
火箭的转动惯量随燃料喷射的变化可以不用考虑,而需要重点考虑的是重心-压心关系。火箭重心及压心的确定方式在上一篇中已经讲过。
要想维持火箭的平衡,一般来说就需要保证火箭的压心位于重心后端。如果压心位于重心后端且重心与压心距离为两倍箭体直径以上,我们就可以说这个火箭是稳定的。这也可以叫做自稳定性。反之,如果火箭重心与压心距离不到两倍箭体直径甚至重心在压心上面,那么火箭就是不稳定的,微小的扰动产生影响会随着火箭倾角扩大而增大,最后火箭就会加速倾斜。
在未作处理时,火箭重心往往是与压心靠得很近甚至在压心上面的。所以,为了火箭的稳定,我们就要做这么两件事:提高重心和降低压心。
提高重心主要的方法有在头锥配重(堵漏王、铅丝等)(但这自然增加了火箭整体的重量,会使最大飞行高度有所降低)、前置发动机(即把发动机往前挪)等
降低压心的方法便是添加尾翼。至于尾翼对于压心的影响,在另一篇文章《火箭重心、压心的确定》中我已经有所说明。
(个人对于重心、压心确定的浅陋理解 - 科创 (XXXXXXXXXXXX))
火箭萌新一枚,本文中如有错误还请各位大佬指正
希望可以给像我一样的火箭萌新一点帮助
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