本发明属于空间液体火箭发动机技术领域，特别涉及一种用于提高双组元推力器脉冲控制精度的方法。
背景技术：
双组元姿控推力器是航天器姿态控制最重要的有源执行部件，脉冲控制精度对航天器姿态控制精度有着至关重要的影响。随着航天任务的复杂度和精密度要求的日益提升，对航天器平台的姿态精度和稳定度的要求也越来越高，进而也要求双组元推力器进一步提高脉冲控制精度。然而双组元姿控推力器脉冲工作过程十分复杂，涉及到电磁、瞬态流动、非平衡化学反应及非稳态传热等多种复杂的物理化学过程，进一步提高脉冲控制精度十分困难。
如果推力器脉冲控制精度不能满足要求，一方面将会导致航天器姿态控制精度超差，将可能导致有效载荷难以正常工作，从而影响到任务的正常完成；另一方面，由于推力器脉冲控制精度不足，导致在航天器在姿态和轨道调整中出现大量的超调修正操作，将会浪费大量的宝贵推进剂资源，从而导致航天器在轨寿命的下降。随着航天器在轨姿态和轨道控制精度要求的不断提升，以及航天器在轨服役寿命要求的不断提高，双组元自控推力器脉冲控制能力已经成为了制约航天器能力和品质进一步提升的瓶颈，提高双组元推力器脉冲控制精度对于航天器任务的顺利完成及完成质量有着重要的意义。
技术实现要素：
本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种提高双组元姿控推力器脉冲控制精度的方法，解决了现有双组元姿控推力器脉冲控制精度不足的问题。
本发明的技术方案是：一种提高双组元姿控推力器脉冲控制精度的方法，所述的推力器包括氧路控制阀、燃路控制阀、喷注器和推力室，其中喷注器内通道内有氧路积液腔和燃路积液腔，通道开关分别由氧路控制阀和燃路控制阀控制，包括以下步骤：
1)根据推力器脉冲控制精度要求，建立推力器脉冲控制精度与推力量级F和阀门关响应时间Toff的关系ΔI＝F(Toff-0.5)；所述推力器脉冲控制精度要求包括最小脉冲冲量指标ΔI；
2)根据步骤1)中推力器脉冲控制精度与推力量级和阀门关响应时间的关系，结合工程实际，选择符合推力器推力量级与阀门关响应时间要求的组合；
3)根据推力器脉冲控制精度要求，建立最小脉冲冲量指标ΔI和推力器喷注器集液腔容积之间的关系ΔI＝0.81Vo+0.48Vf；所述推力器喷注器集液腔容积分为氧路集液腔容积Vo和燃路集液腔容积Vf；
4)根据步骤3)中最小脉冲冲量指标和推力器喷注器集液腔容积之间的关系，结合工程实际，选择符合要求的推力器喷注器氧路和燃路集液腔容积组合；
5)根据步骤4)中选择的推力器喷注器氧路和燃路集液腔容积，计算得到喷注器氧路推进剂填充时间以及燃路集液腔推进剂填充时间其中Po.in表示推力器氧路入口压力，Pf.in表示推力器燃路入口压力；Ao.in表示氧路流道通道截面积，Af.in表示燃路流道通道截面积；
6)根据步骤5)中计算得到的喷注器氧路及燃路集液腔推进剂填充时间，得到喷注器氧路及燃路集液腔推进剂填充时间差绝对值Δt＝|to-tf|；
7)根据步骤6)中计算得到喷注器氧路及燃路集液腔推进剂填充时间时间差绝对值，选择推力器氧路控制阀和燃路控制阀，要求氧路控制阀和燃路控制阀开启响应时间差绝对值与喷注器氧路和燃路集液腔推进剂填充时间时间差绝对值误差不超过0.5ms，并用开启响应快的阀门控制填充时间长的通道。
所述推力器推进剂为甲基肼和四氧化二氮的组合。
本发明与现有技术相比的优点在于：
(1)本发明提出了双组元姿控推力器推进剂控制阀开关响应速度与推力器最小脉冲冲量、最小脉冲冲量重复性均方差的量化关系，给高脉冲控制精度双组元姿控推力器推进剂控制阀的研制和选择提供了依据和方法；
(2)本发明提出了双组元姿控推力器喷注器集液腔与推力器最小脉冲冲量、最小脉冲冲量重复性均方差的量化关系，给高脉冲控制精度双组元姿控推力器喷注器的研制提供了依据和方法；
(3)本发明提出了一种能够有效提高双组元姿控推力器脉冲控制精度的方法，使双组元姿控推力器的脉冲控制精度能够实现量化设计与分析，大大降低了高脉冲控制精度双组元姿控推力器的设计难度，提高了产品的开发质量。
附图说明
图1为本发明流程图。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行进一步的详细描述。
本实施例中，以高脉冲控制精度双组元姿控推力器设计过程为例。首先根据推力器脉冲控制精度要求，建立推力器脉冲控制精度与推力量级和阀门关响应时间的关系。其中，推力器脉冲控制精度要求中包含最小脉冲冲量指标和最小脉冲冲量重复性均方差指标，最小脉冲冲量指标用ΔI表示，单位为mN.s，最小脉冲冲量重复性均方差用δ表示；推力量级为推力器的额定稳态推力，用F表示，单位为N；阀门关响应时间为推力器开关控制阀从给出电信号到截断通道内推进剂流动所需要的时间，用Toff表示，单位为ms；步骤1推力器最小脉冲冲量指标与推力量级和阀门关响应时间的关系可以用公式ΔI＝F(Toff-0.5)表示；阀门关响应时间重复性均方差要求与最小脉冲冲量重复性均方差指标相同，均为δ；
建立推力器脉冲控制精度与推力量级和阀门关响应时间的关系完成后，根据推力器脉冲控制精度与推力量级和阀门关响应时间的关系，结合工程实际，选择合适的推力器推力量级和阀门关响应指标要求组合；
选择合适的推力器推力量级和阀门关响应指标要求组合完成后，根据推力器脉冲控制精度要求，建立最小脉冲冲量指标和推力器喷注器集液腔容积之间的关系；其中，推力器喷注器集液腔容积分为氧路集液腔和燃路集液腔，氧路集液腔容积用Vo表示，燃路集液腔容积用Vf表示，单位均为mm3；推力器最小脉冲冲量指标和推力器喷注器集液腔容积之间的关系可以用公式ΔI＝0.81Vox+0.48Vfu表示；
建立最小脉冲冲量指标和推力器喷注器集液腔容积之间的关系完成后，根据最小脉冲冲量指标和推力器喷注器集液腔容积之间的关系，结合工程实际，选择合适的推力器喷注器氧路和燃路集液腔容积组合。
选择合适的推力器喷注器氧路和燃路集液腔容积组合后，根据选择的推力器喷注器氧路和燃路集液腔容积，计算得到喷注器氧路及燃路集液腔推进剂填充时间；其中，推力器喷注器集液腔容积分为氧路集液腔和燃路集液腔，氧路集液腔容积用Vo表示，燃路集液腔容积用Vf表示，单位均为mm3；推力器喷注器氧路及燃路集液腔推进剂填充时间用to和tf表示，单位均为ms；推力器氧路和燃路入口压力用Po.in和Pf.in表示，单位为Pa；氧路和燃路流道通道截面积用Ao.in和Af.in，单位为mm2；推力器喷注器氧路填充时间用公式表示，推力器喷注器燃路填充时间用公式表示；
计算得到喷注器氧路及燃路集液腔推进剂填充时间后，根据计算得到的喷注器氧路及燃路集液腔推进剂填充时间，得到喷注器氧路及燃路集液腔推进剂填充时间差绝对值Δt＝|to-tf|；
喷注器氧路及燃路集液腔推进剂填充时间差绝对值计算完成后，根据计算得到喷注器氧路及燃路集液腔推进剂填充时间时间差绝对值，选择推力器推进剂控制阀组合，要求两个阀门开启响应时间之差接近喷注器氧路及燃路集液腔推进剂填充时间时间差绝对值，并将开启响应较快的阀门控制填充时间较长的通道开启与关闭。
另外，本发明提出的一种提高双组元姿控推力器脉冲控制精度的方法中，所述推力器推进剂为甲基肼和四氧化二氮组合。
当然，对本发明各步骤、方法及组合方式在不改变其功能的情况下，进行的等效变换或替代，也落入本发明的保护范围。
本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。