運載火箭的控制系統起什么作用？
http://www.dcyhziu.cn 2007/5/31 源自:中華職工學習網 【字體：
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運載火箭是一種可控火箭，控制系統是組成運載火箭的主要分系統之一。運載火箭的控制系統由箭上系統和地面系統兩部分組成，其中箭上系統叫飛行控制系統，地面系統稱測試發射控制系統。
地面的測試發射控制系統的任務是檢查測試飛行控制系統和其他電氣設備的性能和參數；給運載火箭裝訂飛行程序和數據；進行精確方位瞄準；在運載火箭經檢查測試合格、符合技術要求之后，實施發射點火控制。
箭上的飛行控制系統則用來控制運載火箭飛行中的飛行狀態。運載火箭在飛行中，其飛行狀態可以分解為兩種運動；一是火箭質心的運動，二是火箭繞質心的轉動。飛行控制系統的任務就是控制火箭這兩種運動狀態符合設計所規定的要求�；鸺趯嶋H飛行中，常受到來自運載火箭本身和外部環境的各種干擾力和干擾力矩的影響而偏離預定的飛行狀態。來自火箭本身的有：由于箭體結構制造偏差造成結構不對稱、結構軸線偏移和質心偏移，發動機制造和安裝偏差造成的推力軸線偏斜，多臺發動機工作不同步，液體推進劑在貯箱內晃動，控制設備制造誤差等引發的干擾力和干擾力矩。來自外部環境的干擾和干擾力矩主要是風的影響。
飛行控制系統的功能是：（1）控制運載火箭的質心在設計的軌道平面內按預定的軌道飛行，并根據設計的飛行位置和飛行速度及時關閉發動機，保證運載火箭入軌精度；（2）克服種種干擾的影響，控制運載火箭繞質心運動的姿態角（俯仰角、偏航角、滾轉角）偏差在允許的范圍內，使火箭保持穩定飛行；（3）對箭上設備供、配電和對各種自動裝置實施預定飛行時序的配電控制；（4）傳輸和處理箭上其他系統的工作信息和控制其狀態變化。
飛行控制系統由制導與導航系統、姿態控制系統、電源供配電和時序控制系統三部分及相應的軟件組成。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合起來完成飛行控制任務。
制導與導航系統的主要任務是控制運載火箭的入軌精度。通過測量儀表測出的火箭運動參數，經計算裝置進行導航計算，得到火箭的速度和位置，按預定關機量要求關閉發動機；然后根據對每一時刻速度和位移按要控制的參數（如高度、傾角等）進行導引控制，使火箭的質心運動接近預定的軌道，保證火箭入軌。
姿態控制系統的任務是克服種種干擾的影響，保證運載火箭的穩定飛行。通過測量儀表測出火箭繞其質心轉動的姿態角和角速率，經中間裝置處理后發出姿態控制信號，控制火箭的飛行姿態，使其實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。保持火箭沿著預定的軌道飛行；控制火箭的滾轉角，使其值也接近于0°左右擺動，保持火箭在預定的軌道平面內飛行；控制火箭的滾轉角，使其值也接近于0°。從而保證火箭的穩定飛行。
制導與導航系統的橫法向導引信號和姿態控制系統的姿態控制信號是經過綜合裝置綜合后，通過執行機構改變發動機推力的方向來調整運載火箭的飛行狀態的。目前，運載火箭控制系統的執行機構大都采用伺服機構。伺服機構接受經綜合后的橫法向導引信號和姿態控制信號來擺動發動機，使其推力方向產生偏斜，利用推力的橫向分力，產生一定的控制力和控制力矩，控制火箭的飛行狀態。
地面的測試發射控制系統的任務是檢查測試飛行控制系統和其他電氣設備的性能和參數；給運載火箭裝訂飛行程序和數據；進行精確方位瞄準；在運載火箭經檢查測試合格、符合技術要求之后，實施發射點火控制。
箭上的飛行控制系統則用來控制運載火箭飛行中的飛行狀態。運載火箭在飛行中，其飛行狀態可以分解為兩種運動；一是火箭質心的運動，二是火箭繞質心的轉動。飛行控制系統的任務就是控制火箭這兩種運動狀態符合設計所規定的要求�；鸺趯嶋H飛行中，常受到來自運載火箭本身和外部環境的各種干擾力和干擾力矩的影響而偏離預定的飛行狀態。來自火箭本身的有：由于箭體結構制造偏差造成結構不對稱、結構軸線偏移和質心偏移，發動機制造和安裝偏差造成的推力軸線偏斜，多臺發動機工作不同步，液體推進劑在貯箱內晃動，控制設備制造誤差等引發的干擾力和干擾力矩。來自外部環境的干擾和干擾力矩主要是風的影響。
飛行控制系統的功能是：（1）控制運載火箭的質心在設計的軌道平面內按預定的軌道飛行，并根據設計的飛行位置和飛行速度及時關閉發動機，保證運載火箭入軌精度；（2）克服種種干擾的影響，控制運載火箭繞質心運動的姿態角（俯仰角、偏航角、滾轉角）偏差在允許的范圍內，使火箭保持穩定飛行；（3）對箭上設備供、配電和對各種自動裝置實施預定飛行時序的配電控制；（4）傳輸和處理箭上其他系統的工作信息和控制其狀態變化。
飛行控制系統由制導與導航系統、姿態控制系統、電源供配電和時序控制系統三部分及相應的軟件組成。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合起來完成飛行控制任務。
制導與導航系統的主要任務是控制運載火箭的入軌精度。通過測量儀表測出的火箭運動參數，經計算裝置進行導航計算，得到火箭的速度和位置，按預定關機量要求關閉發動機；然后根據對每一時刻速度和位移按要控制的參數（如高度、傾角等）進行導引控制，使火箭的質心運動接近預定的軌道，保證火箭入軌。
姿態控制系統的任務是克服種種干擾的影響，保證運載火箭的穩定飛行。通過測量儀表測出火箭繞其質心轉動的姿態角和角速率，經中間裝置處理后發出姿態控制信號，控制火箭的飛行姿態，使其實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。保持火箭沿著預定的軌道飛行；控制火箭的滾轉角，使其值也接近于0°左右擺動，保持火箭在預定的軌道平面內飛行；控制火箭的滾轉角，使其值也接近于0°。從而保證火箭的穩定飛行。
制導與導航系統的橫法向導引信號和姿態控制系統的姿態控制信號是經過綜合裝置綜合后，通過執行機構改變發動機推力的方向來調整運載火箭的飛行狀態的。目前，運載火箭控制系統的執行機構大都采用伺服機構。伺服機構接受經綜合后的橫法向導引信號和姿態控制信號來擺動發動機，使其推力方向產生偏斜，利用推力的橫向分力，產生一定的控制力和控制力矩，控制火箭的飛行狀態。
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