【摘要】基于当前运载火箭采用数十台的多机并联方案,从可靠性角度开展多机并联方案的可行性研究。基于串联、并联和表决系统,建立了单台发动机发生单点失效情况的多机并联运载火箭任务成功可靠性计算模型,开展了芯级发动机台数、冗余方式、冗余系数、单台发动机成功概率和单台发动机爆炸概率等对任务成功可靠性的影响分析。结果表明:冗余台数随总台数线性变化的方式更适用于多机并联运载火箭,且采取向下取整或四舍五入的取整方式、冗余系数取值0.2较为合适;基于向下取整或四舍五入的线性变化冗余方式,由于冗余台数会出现间断,任务成功概率随芯级发动机台数变化会出现V型转折;基于线性变化冗余方式,运载火箭任务成功可靠性随芯级发动机台数增加基本上呈下降变化趋势,且随着单台发动机爆炸概率的增加,任务成功概率下降更加明显。因此,当芯级发动机台数达到一定程度时,任务成功可靠性可能无法满足需求。
【关键词】运载火箭;多机并联;可靠性;线性冗余
【作者】崔朋,刘鹰,刘阳,韩秋龙,朱雄峰,谭云涛,谷建光