縱向耦合振動

縱向耦合振動是大型液體火箭的結構與推進系統相互作用而產生的不穩定振動。其特徵頻率是由結構縱向振動與推進劑輸送管路振動的固有頻率彼此接近或相等時所產生的一個閉合迴路的共振頻率，它的幅值開始於動力飛行過程中的某瞬間,隨後達到最大,最後減弱。

基本信息

• 中文名：縱向耦合振動

• 定義：液體火箭與推進系統作用產生振動
• 特徵：固有頻率接近共振頻率時減弱幅值
• 組成：液體火箭、推進系統

縱向耦合振動 POGO vibration

幅值達到最大時會引起火箭劇烈振動，使整個火箭出現不穩定狀態。振動量級超過設計允許值時會影響火箭上儀器、設備的工作可靠性。對於載人太空飛行器,還會導致航天員生理失調,如視力模糊等。早些時候，對於縱向耦合振動現象僅採取提高結構或火箭上儀器、設備承受振動能力的方法來解決。60年代中期以來，開始採取抑制縱向耦合振動的措施。研究的重點是判斷結構與推進劑管路、泵、發動機燃燒室組成的閉合迴路的穩定性。縱向耦合振動的主要參數有結構與推進劑管路系統的頻率、振型和阻尼比以及泵的動態增益、氣蝕柔度、管路-泵流體系統的脈動壓力、脈動流量、發動機燃燒室脈動推力回響等。這些參數可用於穩定性判別並為設計蓄壓器提供依據。飛行中主要測兩類參數:低頻振動加速度和泵前脈動壓力。用蓄壓器來防止縱向耦合振動是最常用的簡便方法。蓄壓器相當於具有一定壓力和一定容量的氣球(或氣瓶)，將它連通在推進劑管路內，便能改變推進劑管路系統的固有頻率，達到變頻、降幅，消除縱向耦合振動不穩定性的效果。蓄壓器的結構有注氣式、皮囊式、膜盒式等。