CN116164991A - 一种重复模拟火箭高过载分离的地面试验系统及方法 - Google Patents

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CN116164991A CN202211689304.4A CN202211689304A CN116164991A CN 116164991 A CN116164991 A CN 116164991A CN 202211689304 A CN202211689304 A CN 202211689304A CN 116164991 A CN116164991 A CN 116164991A
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代志刚
刘家欣
严波
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Abstract

本发明提出一种重复模拟火箭高过载分离的地面试验系统及方法，包括：包括分离过载模拟台、动力组件及管路系统，所述离过载模拟台提供运动轨道，所述动力组件的运动部件在动力的作用下沿所述运动轨道直线运动，所述管路系统的管路通过管路中输送的功质提供动力。本发明提供一种可重复高过载地面分离试验系统及设计方法，还有试验系统的实施方法，可用于模拟运载火箭整流罩分离试验。该发明属于运载火箭技术领域，当火箭分离时序设置为在飞行主动段时启动整流罩分离，此时轴向存在1.5g～3.5g过载，本发明通过过载设计实现模拟分离的过载环境的过载大小及过载时间，通过过载试验台、气缸组件及管路系统等零部件，实现目标过载，达到模拟整流罩分离环境的效果。

Description

一种重复模拟火箭高过载分离的地面试验系统及方法
技术领域
本发明属于运载火箭地面试验技术领域，具体涉及一种重复模拟火箭高过载分离的地面试验系统及方法。
背景技术
运载火箭在飞行过程中通常会顺次进行多级分离，如一级分离、二级分离、三级分离和整流罩分离，各级分离过程中会产生轴向过载。火箭整流罩的分离是一个复杂而又精确的过程，稍有误差便会导致分离失败。为降低火箭整流罩分离的失败风险，验证整流罩分离设计的合理性、整流罩分离过程的可行性、可靠性，需要将整流罩分离过程在地面环境进行模拟。为提升运载火箭的运载效率，分离时序设置为在飞行主动段时启动整流罩分离，此时运载火箭轴向存在1.5g～3.5g的高过载，为重复模拟实际飞行过程中整流罩分离时的高过载环境，需设计一种重复模拟火箭高过载分离的地面试验系统。
发明内容
本发明提出一种重复模拟火箭高过载分离的地面试验系统及方法，可重复模拟运载火箭主动段分离的高过载环境。
本发明的技术方案如下：
一种重复模拟火箭高过载分离的地面试验系统，包括分离过载模拟台、动力组件及管路系统，所述离过载模拟台提供运动轨道，所述动力组件的运动部件在动力的作用下沿所述运动轨道直线运动(提供模拟分离过载)，所述管路系统的管路通过管路中输送的功质为运动部件提供动力。
进一步地，所述管路系统为气体管路系统，包括气瓶，从气瓶开始顺着管路包括手动阀、充气阀、第二电磁阀、和N个气缸组件，N为自然数；
所述气缸组件顺次包括气缸杆端头、气缸杆、套在气缸杆外的气缸筒、位于气缸筒内与气缸杆尾部接触的活塞、以及与气缸筒内腔联通的节流孔(通入气体推动所述活塞运动)，所述气缸杆端头在初始状态抵接所述运动部件(推动运动部件沿所述运动轨道直线运动)。
进一步地，所述气体管路系统还包括第一电磁阀，所述第一电磁阀设置在第二电磁阀和气缸组件之间的管路上。
进一步地，所述气体管路系统还包括M个通路的转接头，M≥3，为自然数；相应地所述气缸组件数N＝M-1个。
优选地，选N为偶数，利于受力点平衡。
本申请还提供一种重复模拟火箭高过载分离的地面试验方法，基于前述的重复模拟火箭高过载分离的地面试验系统，包括如下步骤：
确定目标模拟过载为n个g，根据气瓶初始压力、容腔、管路容腔和气缸节流孔径计算气缸过载大小，通过改变气瓶初始容腔，气瓶压力及气缸节流孔径，气缸节流孔半径R2，经过多轮迭代计算，实现所需过载a(t)的要求。
进一步地，所述根据气瓶初始压力、容腔、管路容腔和气缸节流孔径计算气缸过载a(t)大小，具体包括
根据气体状态方程计算气瓶内气体质量m0计算：
m0＝P0V0/R0/T0
其中，气瓶初始压力P0(MPa)，减压阀后；气瓶容积V0(m3)；R0＝287J/(K·kg)；
其中管路内气体质量m1计算：
m1＝ρv1
其中ρ为气体密度，v1为管路初始容腔，管路入口半径R1(m)；
其中气缸内气体质量m2计算：
m2＝ρv2
其中ρ为气体密度，v2为气缸初始容腔即容积；
电磁阀开启时间t为0～tts，tt取值0.005～0.2s(本实例0.03s)；电磁阀开启0～tt s的过程近似看做管路半径从0线性增加到bm，因此当t≤tt，R1＝bt/tt；
当t＞tt，R1＝b；
管路中气体流量经验公式计算管路中气体质量mi(t+dt)：
m1(t+dt)＝m1(t)-dm2(t)+5470.8P0R1 2u1(t)/T0/1000000·dt
式中dm2(t)流出管路的气体质量，u1(t)为流入管路气流速度，T0为温度
根据空气动力学公式，管路内静压强P1(t)：
P1(t)＝R0T0m1(t)/v1
根据空气动力学公式，管路内总压P2(t)：
P2(t)＝P1(t)+0.25u1(t)2(m1(t)-m1)/v1
气瓶内压力随时间的变化的压力P0(t)：
P0(t)＝(1-(m1(t)+m2(t))/m0)P0
式中m2(t)为气缸内气体质量，P0为气瓶初始压力；
当P2(t)/P0＞0.528时，u1(t)＝c·(5·((P1(t)/P0(t))^0.2857143-1))1/2
当P2(t)/P0≤0.528时，u1(t)＝c，c是声速；
根据气体流量经验公式计算气缸中气体质量m2(t+dt)：
m2(t+dt)＝m2(t)+5470.8P1(t)·R2^2·u2(t)/T0/1000000dt
根据空气动力学公式，气缸内静压强P3(t)：
P3(t)＝R0Tm2(t)/v2
根据空气动力学公式，气缸内总压强P4(t)：
P4(t)＝P3(t)+0.25u2(t)∧2(m2(t)-m2)/v2
当P4(t)/P2(t)＞0.528时，u2(t)＝c·(5·((P3(t)/P1(t))^0.2857143-1))1/2，u2(t)流入气缸内的气流速度；
当P2(t)/P0≤0.528时，u1(t)＝c，c为声速；
过载台加速度a(t)：
a(t)＝0.9N(P4(t)-Pw)A0/M
其中A0为气缸活塞面积，A0＝πR0 2，过载台质量M(kg)；Pw为气缸摩擦力；
速度增量v(t+dt)：
v(t+dt)＝v(t)+a(t)dt
气缸运动行程S(t)：
S(t+dt)＝v(t+dt)dt+0.5a(t+dt)dt^2+S(t)
当气缸运动行程S(t)≥L(表1中)时，气缸行程结束，过载台停止运动；
其中，气缸节流孔半径R2(m)；气缸半径R3(m)；气缸行程S(t)＝L(m)；气缸初始容腔V1m3。
另一方面，本申请还提供一种计算机可读的存储介质，所述计算机可读的存储介质包括存储的程序，其中，所述程序运行时执行上述的重复模拟火箭高过载分离的地面试验方法。
另一方面，本申请还提供一种电子装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为通过所述计算机程序执行前述的重复模拟火箭高过载分离的地面试验方法。
本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
本发明提供一种可重复高过载地面分离试验系统及设计方法，还有试验系统的实施方法，可用于模拟运载火箭整流罩分离试验。该发明属于运载火箭技术领域，当火箭分离时序设置为在飞行主动段时启动整流罩分离，此时轴向存在1.5g～3.5g过载，本发明通过过载设计实现模拟分离的过载环境的过载大小及过载时间，通过过载试验台、气缸组件及管路系统等零部件，实现目标过载，达到模拟整流罩分离环境的效果。通过调节气瓶压力、容腔、气缸节流孔径实现过载大小及过载提供时间的调节，考虑先导式电磁阀开启过程，提出过载计算方法，在试验之前对过载进行计算，经过多轮迭代计算，达到满足目标过载要求。
对过载大小通过以下方法设计，考虑气瓶初始压力，容腔，管路容腔，气缸节流孔径等计算气缸过载大小，通过改变气瓶初始容腔，压力及节流孔径，经过多轮迭代计算，可实现所需过载a(t)的要求。
本发明提供了一种过载调节装置，通过调节气瓶压力大小、气缸节流孔径调节实现调节过载系统过载大小及过载提供时间长短。分离装置为分离气缸，结构形式为“筒体+推杆”的结构形式，具有导向作用。气缸杆端头设置外螺纹，气缸杆一端设置内螺纹，将气缸杆端头安装在气缸杆的一端，拧动气缸杆端头可实现“气缸杆+气缸杆端头”长度的调节，气缸组件安装到位后，可通过拧动气缸杆端头，调节“气缸杆+气缸杆端头”长度，一方面调节此长度保证气缸杆端头顶到圆盘支撑，另一方面也可以有限调节气缸行程；将气缸杆端头与过载试验台的圆盘支撑通过卡板固定，气缸杆不会被抛离，减小气缸杆被抛离伤人的风险。通过远程控制电磁阀触发试验系统，安全风险低。
附图说明
图1为过载试验台整体示意图。
图2为管路系统示意图。
图3为气缸组件示意图。
图4为过载系统设计的流程框图。
图5为过载设计实例的过载曲线，横坐标代表电磁阀开启时间过程，纵坐标代表电磁阀开启时间0.3s内过程，0.3s跟气缸行程匹配过程。
附图标记：
1-过载试验台；2-第一气缸组件；3-管路；4-第一电磁阀；5-M个通路的转接头(本实例为四通)；6-第二电磁阀；7-手动阀；8—气瓶；9—充气阀；10-第二气缸组件；101-卡板；11-气缸杆端头；12-气缸杆；13前挡圈；14-气缸筒；15-活塞；16-后挡圈；17-节流孔；1a-底座；2a-立柱；3a-圆盘支撑；4a-直线导轨；5a-驱动机构；7a-支撑背块、8a-吊环、9a-限位板、10a-滑块、11a-支撑件。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本发明保护的范围。
本发明提供一种重复模拟火箭高过载分离的地面试验系统，包括分离过载模拟台、动力组件及管路系统，分离过载模拟台提供运动轨道，动力组件的运动部件在动力的作用下沿所述运动轨道直线运动，所述管路系统的管路通过管路中输送的功质为运动部件提供动力。管路系统为气体管路系统，包括气瓶，从气瓶开始顺着管路包括手动阀、充气阀、第二电磁阀、和N个气缸组件，N为自然数2；气缸组件顺次包括气缸杆端头、气缸杆、套在气缸杆外的气缸筒、位于气缸筒内与气缸杆尾部接触的活塞、以及与气缸筒内腔联通的节流孔(通入气体推动所述活塞运动)，气缸杆端头在初始状态抵接所述运动部件(推动运动部件沿所述运动轨道直线运动)；活塞和气缸杆是接触关系，活塞推着气缸杆运动，行程结束后，活塞被气缸前挡圈挡住了，气缸杆随圆盘支撑脱离气缸筒。气体管路系统还包括第一电磁阀，所述第一电磁阀设置在第二电磁阀和气缸组件之间的管路上。气体管路系统还包括M个通路的转接头，M≥3，本实施例为自然数4，四通，还包括一个三通，根据系统管路需要确定。其中分离过载模拟台包括底座、立柱、圆盘支撑、两条直线导轨、驱动机构，其中底座、立柱、圆盘支撑均设置有吊装孔或者起吊环，用于各部件的起吊，本实施例中，均设置为吊环，吊环通过螺栓螺母安装到各部件上。立柱垂直安装在“田”字结构的工字钢焊接而成的底座中央，通过螺钉固定连接，立柱的顶端设置有限位板，用于圆盘支撑向上运动达到最大位移的限制，限位板连接立柱一侧的表面上粘接有弹性件，用于缓冲圆盘支撑向上运动时对限位板的冲击；若干条直线导轨沿立柱的长度方向竖直固定安装在立柱上，本实施例中，直线导轨为两条，分别平行设置于立柱一侧的两边缘，直线导轨的导轨底面与立柱通过螺钉或者焊接的方式贴合安装，为圆盘支撑的上下移动提供轨道。还包括支撑件，支撑件可以为平板或者圆环结构，用于对圆盘支撑起到支撑作用，本实施例中，支撑件为支撑平板，支撑平板的中心穿过立柱并通过螺钉固定安装在立柱上，支撑平板与水平面平行，圆盘支撑中部为空心结构，穿过立柱放置在支撑平板上。直线导轨内设置有与之配合的滑块，本实施例中，每条直线导轨对应一个滑块，每个滑块与圆盘支撑通过支撑背块相连接，能够沿直线导轨的长度方向滑动，支撑背块为梯形结构，支撑背块的底部与圆盘支撑通过螺钉连接，侧边与直线导轨的滑块通过螺钉连接。本实施例中，驱动机构为若干气缸，设置在圆盘支撑下方，优选气缸为两个，对称设置于圆盘支撑下方，竖直安装在底座上，两个气缸通过管路连接与外部气源连通，在管路通气后，气缸的气缸杆向上运动，从而推动圆盘支撑向上移动。同时，为了能在试验时测得圆盘支撑的加速度，可在圆盘支撑安装加速度传感器，用以感应过载即加速度，该传感器采样频率不低于800Hz，有线传输，具体为九轴高精度姿态角速度传感器。也可以用激光传感器，但成本较高。
本实施例，还提供一种重复模拟火箭高过载分离的地面试验方法，基于重复模拟火箭高过载分离的地面试验系统，可用于模拟运载火箭主动段分离的过载1.5g～3.5g环境，包括如下步骤：
确定目标模拟过载为3g，根据气瓶初始压力、容腔、管路容腔和气缸截流孔径计算气缸过载大小，通过改变气瓶初始容腔，气瓶压力及气缸节流孔径，气缸节流孔半径R2，经过多轮迭代计算，实现所需过载a(t)的要求。
如图1所示，将气缸组件安装在过载试验台上，通过气缸后端盖将气缸固定在过载试验台底座上。调节“气缸杆+气缸杆端头”长度将气缸杆端头顶在过载试验台的圆盘支撑上，然后通过卡板将气缸杆端头与过载试验台的圆盘支撑固定。打开气瓶的手动阀，通过充气阀连接对气瓶进行充气至目标压力充气完毕后关闭气瓶的充气阀；将第二电磁阀开启，气流通过管路进入气缸，气缸推动圆盘支撑运动；气缸杆行程到位后，活塞被气缸前挡圈限位，气缸杆从气缸筒中拔出，气缸行程运动到位后，开启第一电磁阀，将管路中的气流泄压。
本发明提供一种模拟火箭高过载分离的地面试验系统包含过载试验台上，气缸组件，管路系统，气瓶。基于此系统设计了一种模拟火箭高过载分离的地面试验方法，具体设计此系统管路压力控制方法及压力计算方法，其中管路系统包含手动阀、充气阀、第二电磁阀、第一电磁阀、管路、四通、三通；所述气体管路系统还包括M个通路的转接头，M≥3，为自然数；相应地所述气缸组件数N＝M-1个，本实例中N为2，两个气缸组件，利于受力点平衡。
每一个气缸组件包含推杆、气缸杆端头、卡板、前挡圈、气缸筒、活塞、后挡圈、节流孔，节流孔具体设置在气缸后端盖上，节流孔用于调节气流流量。
气缸后端盖具有调节气流流量的节流孔。
对上述气路系统进行方案设计，将整个运动过程分为三个阶段：建压阶段、稳压阶段、降压阶段。假设整个过程为恒温过程，温度T0＝293K，经过多轮迭代计算，可实现3g过载要求，设计参数如表1所示，重复模拟火箭高过载分离的地面试验方法，基于前述的重复模拟火箭高过载分离的地面试验系统，3g过载系统设计参数见表1，包括如下步骤：
表1 3g过载系统设计参数表
Figure BDA0004020511300000081
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Figure BDA0004020511300000091
确定目标模拟过载为3g，根据气瓶初始压力、容腔、管路容腔和气缸截流孔径计算气缸过载大小，通过改变气瓶初始容腔，气瓶压力及气缸节流孔径，气缸节流孔半径R2，经过多轮迭代计算，实现所需过载a(t)的要求。
根据气体状态方程计算气瓶内气体质量m0计算：
m0＝P0V0/R0/T0
其中P0＝4×106Pa，V0＝6.8×10-3m3，R0＝287J/(K·kg)。
其中管路内气体质量m1计算：
m1＝ρv1
其中ρ为气体密度，v1为管路初始容腔，管路入口半径R1(m)；
其中气缸内气体质量m2计算：
m2＝ρv2
其中ρ为气体密度，v2为气缸初始容腔即容积；
电磁阀开启时间t为0～tts，tt取值0.005～0.2s(本实例tt取0.03s)；电磁阀开启0～tt s的过程近似看做管路半径从0线性增加到b(m)，本实例取b＝0.006m，该值不能太细也不能太粗，因此
当t≤tt，R1＝bt/tt；当t≤0.03，R1＝6×10-3t/0.03；
当t＞tt，R1＝b；当t＞0.03，R1＝6×10-3；
管路中，根据气体流量经验公式计算管路中气体质量m1(t+dt)：
m1(t+dt)＝m1(t)-dm2(t)+5470.8P0R1 2u1(t)/T0/1000000·dt
式中，m1(t)为管路中的气体质量，dm2(t)流出管路的气体质量，u1(t)为流入管路气流速度，T0为温度；
根据空气动力学公式，管路内静压强P1(t)：
P1(t)＝R0T0m1(t)/v1
根据空气动力学公式，管路内总压P2(t)：
P2(t)＝P1(t)+0.25u1(t)2(m1(t)-m1)/v1
气瓶内压力随时间的变化的压力P0(t)：
P0(t)＝(1-(m1(t)+m2(t))/m0)P0
式中m2(t)为气缸内气体质量，P0为气瓶初始压力；
当P2(t)/P0＞0.528时，u1(t)＝c·(5·((P1(t)/P0(t))^0.2857143-1))1/2，
当P2(t)/P0≤0.528时，u1(t)＝c，c是声速；
根据气体流量经验公式计算气缸中气体质量m2(t+dt)：
m2(t+dt)＝m2(t)+5470.8P1(t)·R2^2·u2(t)/T0/1000000dt
根据空气动力学公式，气缸内静压强P3(t)：
P3(t)＝R0Tm2(t)/v2；
根据空气动力学公式，气缸内总压强P4(t)：
P4(t)＝P3(t)+0.25u2(t)^2(m2(t)-m2)/v2；
当P4(t)/P2(t)＞0.528时，u2(t)＝c·(5·((P3(t)/P1(t))^0.2857143-1))1/2，u2(t)流入气缸内的气流速度；
当P2(t)/P0≤0.528时，u1(t)＝c，c为声速；
过载台加速度a(t).
a(t)＝0.9N(P4(t)-Pw)A0/M
其中A0为气缸活塞面积，A0＝πR0 2，过载台质量M(kg)；PW为气缸摩擦力，PW一般取0.1MPa；先是只计算一个气缸里气体质量，然后推导出一个气缸总压，最后计算加速度的时候有多少个气缸就要乘以个数N；
速度增量v(t+dt)：
v(t+dt)＝v(t)+a(t)dt
气缸运动行程S(t)：
S(t+dt)＝v(t+dt)dt+0.5a(t+dt)dt^2+S(t)
当气缸运动行程S(t)≥L(表1中)时，气缸行程结束，过载台停止运动；
其中，气缸节流孔半径R2(m)；气缸半径R3(m)；气缸行程S(t)＝L(m)；气缸初始容腔V1m3。其中，对过载大小通过以下方法设计，考虑气瓶初始压力，容腔，管路容腔，气缸节流孔径等计算气缸过载大小，通过改变气瓶初始压力、容腔、及节流孔径，经过多轮迭代计算，可实现所需过载a(t)的要求。本实例气缸运动行程S(t)为0.3s，图5是0～0.3s的过程曲线，跟气缸运动行程S(t)匹配，从图中可以看出，不低于2.0g的过载不小于0.1s。加上重力过载1.0g，整个过程中过载可达3g。行程结束后过载为1g。
也可以认为，本发明提供了一种过载调节装置，通过调节气瓶压力大小、气缸节流孔径调节实现调节过载系统过载大小及过载提供时间长短。
过载动力驱动机构为气缸组件，结构形式为“筒体+推杆”的结构形式，具有导向作用。
气缸杆安装有可调节长度的气缸杆端头，可在一定范围内调节“气缸杆+气缸杆端头”长度。气缸组件安装到位后，可通过拧动气缸杆端头，将气缸杆端头与与过载试验台的圆盘支撑通过卡板固定，气缸杆不会被抛离，减小气缸杆被抛离伤人的风险。
通过远程控制电磁阀触发试验系统，安全风险低。
将气缸组件安装在过载试验台上，调节气缸杆端头将气缸杆顶在过载试验台的圆盘支撑上，通过卡板将气缸杆端头固定在过载试验台的圆盘支撑上。打开气瓶的手动阀，通过充气阀连接对气瓶进行充气至目标压力，充气完毕后关闭气瓶的充气阀；将第二电磁阀开启，气流通过管路进入气缸，气缸推动过载台运动；气缸杆行程到位后，活塞被气缸前挡圈限位，气缸杆从气缸筒中拔出，气缸行程运动到位后，开启第一电磁阀，将管路中的气流泄压。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
本发明考虑气瓶初始压力，容腔，管路容腔，气缸节流孔径等计算气缸过载大小，提供一种可重复高过载地面试验系统设计计算方法。可实现对所需过载大小及过载提供时间的调节，能够为整流罩分离地面试验提供高过载环境。还提供了调节压力的一套管路系统及提供推力的气缸组件，试验系统触动为通过电磁阀远程控制，安全风险低。
本申请提供一种计算机可读的存储介质，计算机可读的存储介质包括存储的程序，其中，所述程序运行时执行上述的重复模拟火箭高过载分离的地面试验方法。
本申请还提供一种电子装置，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为通过所述计算机程序执行所述的重复模拟火箭高过载分离的地面试验方法。

Claims (9)

1.一种重复模拟火箭高过载分离的地面试验系统，其特征在于包括分离过载模拟台、动力组件及管路系统，所述离过载模拟台提供运动轨道，所述动力组件的运动部件在动力的作用下沿所述运动轨道直线运动，所述管路系统的管路通过管路中输送的功质为运动部件提供动力。
2.根据权利要求1所述的重复模拟火箭高过载分离的地面试验系统，其特征在于所述管路系统为气体管路系统，包括气瓶，从气瓶开始顺着管路包括手动阀、充气阀、第二电磁阀、和N个气缸组件，N为自然数；
所述气缸组件顺次包括气缸杆端头、气缸杆、套在气缸杆外的气缸筒、位于气缸筒内与气缸杆尾部接触的活塞、以及与气缸筒内腔联通的节流孔，所述气缸杆端头在初始状态抵接所述运动部件。
3.根据权利要求1所述的重复模拟火箭高过载分离的地面试验系统，其特征在于所述气体管路系统还包括第一电磁阀，所述第一电磁阀设置在第二电磁阀和气缸组件之间的管路上。
4.根据权利要求1所述的重复模拟火箭高过载分离的地面试验系统，其特征在于所述气体管路系统还包括M个通路的转接头，M≥3，为自然数；相应地所述气缸组件数N＝M-1个。
5.根据权利要求2所述的重复模拟火箭高过载分离的地面试验系统，其特征在于优选N为偶数。
6.一种重复模拟火箭高过载分离的地面试验方法，基于权利要求2-4所述的重复模拟火箭高过载分离的地面试验系统，其特征在于包括如下步骤：
确定目标模拟过载为n个g，根据气瓶初始压力、容腔、管路容腔和气缸截流孔径计算气缸过载大小，通过改变气瓶初始容腔，气瓶压力及气缸节流孔径，气缸节流孔半径R2，经过多轮迭代计算，实现所需过载a(t)的要求。
7.根据权利要求6所述的重复模拟火箭高过载分离的地面试验方法，其特征在于所述根据气瓶初始压力、容腔、管路容腔和气缸截流孔径计算气缸过载a(t)大小，具体包括
根据气体状态方程计算气瓶内气体质量m0计算：
m0＝P0V0/R0/T0
其中，气瓶初始压力P0(MPa)，减压阀后；气瓶容积V0(m3)；R0＝287J/(K·kg)；
其中管路内气体质量m1计算：
m1＝ρv1
其中ρ为气体密度，v1为管路初始容腔，管路入口半径R1(m)；
其中气缸内气体质量m2计算：
m2＝ρv2
其中ρ为气体密度，v2为气缸初始容腔即容积；
电磁阀开启时间t为0～tts，tt取值0.005～0.2s(本实例0.03s)；电磁阀开启0～tt s的过程近似看做管路半径从0线性增加到bm，因此
当t≤tt，R1＝bt/tt；
当t＞tt，R1＝b；
管路中气体流量经验公式计算管路中气体质量m1(t+dt)：
m1(t+dt)＝m1(t)-dm2(t)+5470.8P0R1 2u1(t)/T0/1000000·dt
式中dm2(t)流出管路的气体质量，u1(t)为流入管路气流速度，T0为温度
根据空气动力学公式，管路内静压强P1(t)：
P1(t)＝R0T0m1(t)/v1
根据空气动力学公式，管路内总压P2(t)：
P2(t)＝P1(t)+0.25u1(t)2(m1(t)-m1)/v1
气瓶内压力随时间的变化的压力P0(t)：
P0(t)＝(1-(m1(t)+m2(t))/m0)P0
式中m2(t)为气缸内气体质量，P0为气瓶初始压力；
当P2(t)/P0＞0.528时，u1(t)＝c·(5·((P1(t)/P0(t))^0.2857143-1))1/2
当P2(t)/P0≤0.528时，u1(t)＝c，c是声速；
根据气体流量经验公式计算气缸中气体质量m2(t+dt)：
m2(t+dt)＝m2(t)+5470.8P1(t)·R2^2·u2(t)/T0/1000000dt
根据空气动力学公式，气缸内静压强P3(t)：
P3(t)＝R0Tm2(t)/v2
根据空气动力学公式，气缸内总压强P4(t)：
P4(t)＝P3(t)+0.25u2(t)^2(m2(t)-m2)/v2
当P4(t)/P2(t)＞0.528时，u2(t)＝c·(5·((P3(t)/P1(t))^0.2857143-1))1/2，u2(t)流入气缸内的气流速度；
当P2(t)/P0≤0.528时，u1(t)＝c，c为声速；
过载台加速度a(t)：
a(t)＝0.9N(P4(t)-Pw)A0/M
其中A0为气缸活塞面积，A0＝πR0 2，过载台质量M(kg)；Pw为气缸摩擦力；
速度增量v(t+dt)：
v(t+dt)＝v(t)+a(t)dt
气缸运动行程S(t)：
S(t+dt)＝v(t+dt)dt+0.5a(t+dt)dt^2+S(t)
当气缸运动行程S(t)≥L(表1中)时，气缸行程结束，过载台停止运动；
其中，气缸节流孔半径R2(m)；气缸半径R3(m)；气缸行程S(t)＝L(m)；气缸初始容腔V1m3。
8.一种计算机可读的存储介质，其特征在于，所述计算机可读的存储介质包括存储的程序，其中，所述程序运行时执行上述权利要求6至7任一项中所述的重复模拟火箭高过载分离的地面试验方法。
9.一种电子装置，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为通过所述计算机程序执行所述权利要求6至7任一项中所述的重复模拟火箭高过载分离的地面试验方法。
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