题目：液体运载火箭POGO稳定性分析

POGO是流固耦合动力学的一个方面，是运载器结构系统和推进系统共同作用而形成的纵向不稳定自激振动。POGO是一种低频振动，并对运载器产生诸多危害。凡从事航天活动的国家，都在积极研究POGO，设法抑制甚至消除这一有害振动。本课题来自工程实践。在单传法分析POGO稳定性的基础上，本文根据机械振动原理和结构耦合动力学基本理论，利用传递矩阵法和Monte Carlo方法相结合的数值仿真算法，实现了液体运载器的一阶和二阶POGO稳定性分析。通过分析某型号液体运载火箭助推级氧化剂管路模型和航天飞机液氧管路模型的稳定性，从常温推进到低温系统验证了飞行过程中POGO系统对扰动的敏感性。通过进一步的分析，确定了主要参数的变化与系统稳定性的关系。并且针对低温推进系统作了定性的参数判断，经过对比，判定系统稳定性的变化情况。本文采用蓄压器和注气法抑制POGO，两个模型的程序结果表明，两种方法对抑制POGO均十分有效。本研究还实现了仿真程序的矢量化、通用化和界面化，便于今后更好的研究POGO问题。关于随机扰动以及各主要参数与POGO的关系在今后的研究中依然是个重点方向，低温推进下的箭体POGO稳定性也是难点所在。要更加全面掌握火箭动力学相关知识，在传递矩阵法的基础上建立更加精确和普适性的数值仿真模型，以适应更加复杂的系统及其飞行状态。