无喷管发动机性能优化分析

为优化无喷管固体火箭发动机的设计资源,文中围绕装药参数对无喷管固体火箭发动机性能的影响展开分析与计算。计算结果表明:装药能量、装药燃烧特性、装药结构参数对无喷管固体火箭发动机性能有不同的影响,无喷管发动机设计中采用高能装药、高燃速装药、优化装药结构、合适的装药燃速压强指数、两种燃速装药串联对于无喷管发动机性能的提高有利。     

基于蒙特卡罗方法的固体火箭姿态控制系统设计

在固体火箭姿态控制系统设计过程中,为保证设计结果的可靠性,需要针对发动机性能、全箭质量及气动参数等进行拉偏仿真分析,各项偏差的大小及使用方法直接影响对固体火箭控制能力的需求。传统固体火箭姿态控制系统设计时,一般针对各项偏差进行极限拉偏组合仿真,导致设计结果较为保守。针对总体各项偏差量,建立概率模型,采用蒙特卡罗方法进行控制力分析。数学仿真结果表明,相比传统设计方法,在保证系统具有一定的可靠度情况下,大幅降低了对姿态控制系统的需求,优化了系统方案。     

基于粒子群算法的三维固体火箭发动机药形快速优化方法

在高体积装填分数前提下,如何提高发动机的结构完整性是固体火箭发动机药形优化设计面临的主要问题.通过提出基于粒子群优化算法(PSO)的三维固体火箭发动机药形快速优化设计方法,采用MSC.Patran的二次开发工具PCL实现某三维固体火箭发动机药柱的参数化建模,在不改变体积装填分数的前提下,分别采用PSO算法和遗传算法(GA)完成该发动机药形的优化设计.结果表明,两种方法均能满足优化设计要求,但PSO算法比GA算法的计算时间缩短了42％,所提方法可快速实现固体火箭发动机药形优化设计,提高复杂三维固体火箭发动机的结构完整性能.     

织女星系列火箭动力系统方案发展研究

针对欧洲织女星（Vega）系列火箭的动力系统方案进行了研究，介绍了火箭固体动力系统和液体动力系统的技术方案、结构组成及工作原理。研究了该系列火箭动力系统的研制思路、应用经验。结果表明，织女星系列火箭的固体发动机发展大型整体式构型，研制过程中注重火箭总体与固体发动机性能的联合设计，并着力解决压力振荡、内弹道及后效推力精确预示问题。液体发动机依靠国际合作，并且注重研发独立自主技术，推动绿色无毒推进剂应用。得到了关于固体运载火箭未来发展的一些启示。     

基于混合粒子群优化算法的火箭弹内弹道优化设计

针对无控火箭弹的内弹道优化问题,以增加射程为目标,在发动机总冲恒定的约束条件下,分别建立了固体火箭发动机单室单推模式和单室双推模式的内弹道数学模型和优化模型,采用改进的混合粒子群优化算法,对固体火箭发动机的内弹道特性进行优化设计,求得了全局最优解。仿真结果表明,提出的混合粒子群优化算法具有较好的全局寻优能力和鲁棒性,是解决固体火箭发动机内弹道优化问题的有效方法; 设计的优化策略将某型122 mm无控火箭弹的最远射程提高了3.75%～4.45%,仿真结果对无控火箭弹的总体设计具有一定的理论指导意义。     

固体火箭发动机的可靠性设计

可靠性设计方法对于航空、航天的机械产品的设计是一种更为科学、更为合理的优化方法。在此我们将利用此设计方法对××战术导弹的固体火箭发动机进行结构强度设计,计算结果将给出可靠性要求与结构安全系数、结构材料性能以及加工尺寸与公差之间的一一对应关系。使发动机的破坏概率控制在所要求的范围内,并使设计处于优化状态。     

固体火箭发动机工作效能的层次分析法

在固体火箭发动机工作效能分析的基础上，利用解释结构模型建立固体火箭发动机工作效能的多层递阶模型，并运用系统工程的层次分析法分析计算得出固体火箭发动机工作效能诸要素的综合重要度，为固体火箭发动机的设计、工作效能的提高和今后的研究方向提供参考。     

单室双推力固体火箭发动机结构优化设计

本文讨论了单室双推力星形装药固体火箭发动机的结构优化方法。通过对目标函数、约束条件以及发动机特性与各设计变量间关系的分析,建立了适应罚函数法(SUMT调用Poweu法)的数学模型与计算机程序。文中还给出结构优化计算实例,结果是令人满意的。     

火箭发射装置回转箱体拓扑优化设计方法研究

为有效减小火箭发射装置质量,提高回转机机动性能,采用基于变密度法的结构拓扑优化技术,对火箭发射装置的回转箱体进行结构优化。文中针对四种典型发射工况,以结构刚度设计要求为约束条件,以质量最小为优化目标,获得了回转箱体的最优拓扑结构。通过对优化后的结构进行分析,结果表明优化后回转箱体质量减小了15.4%,刚强度满足设计要求。该优化方法对于发射装置其它结构的改进具有重要参考价值。     

某点火器本体和螺套的热设计应用

根据某点火器螺套在某固体火箭发动机地面热试车中被烧蚀的情况,建立了该点火器热设计模型,核算了该固体火箭发动机中安装点火器部位的换热系数,以此为条件,计算了该点火器本体材料由钛合金改为铝合金和螺套材料由钛合金改为钢45的热防护要求,结果达到了应用热设计理论优化产品设计的目的,改进设计的点火器成功通过固体火箭发动机试验。     

固体火箭发动机结构破坏分析

针对固体火箭发动机结构破坏的问题,基于发动机组成结构以及工作原理,采用故障分析方法对造成结构破坏的影响因素进行了分析,通过数值计算及装药受力情况的有限元分析计算进行了机理分析,确认影响原因为火箭发动机设计缺陷导致发动机工作中装药碎裂,燃烧室内部压强急剧升高所致。根据发动机结构破坏机理分析,提出了相应的改进措施,进行了相关验证试验,进一步验证了机理分析的正确性以及改进措施的有效性,为火箭发动机设计提供了参考。     

固体火箭飞行器的优化设计

本方论述了固体火箭飞行器初步设计的数值优化方法。该方法以整体观点出发同时考虑了内弹道学和外弹道学的问题。采用该方法将由于工作量的显著减少而大大缩短设计过程,并且极易进行灵活的设计。     

固体火箭发动机贮存信息数据收集和管理

对固体火箭发动机贮存信息管理系统进行需求分析,研究固体火箭发动机贮存信息的管理方案,对系统结构进行初步的设计。综合考虑影响发动机贮存寿命的各方面因素,确定基于综合特性分析法的贮存寿命评估中所涉及的贮存信息组成方案,为固体火箭发动机的贮存寿命评估工作提供支持。     

基于模块化设计的新一代运载火箭质量优化研究

以新一代运载火箭为研究对象,针对火箭捆绑两种不同能量指标、不同工作时间助推器的结构形式,基于模块化设计原理推导了火箭各级模块结构质量、齐奥尔科夫斯基数、平均比冲、过载以及速度的表达式,从而构成了优化的目标函数和完整的约束条件。针对现有优化算法的不足,采用多岛遗传算法+SQP法组合优化方法对新一代运载火箭进行质量优化,可有效减少火箭的起飞质量。该方法可为对于处于方案设计阶段的捆绑式运载火箭质量优化提供参考和依据。     

无喷管固体火箭发动机内弹道计算

给出了一种无喷管固体火箭发动机内弹道计算方法,利用此算法就无喷管固体火箭发动机结构和装药等参数对性能的影响状况进行了分析,并得出结论:装药形式、结构尺寸、固体推进剂的燃烧规律与试验温度都对无喷管固体火箭发动机内弹道性能有影响。     

固体火箭冲压发动机在空空导弹上应用的优势

通过对采用固体火箭冲压发动机和固体火箭发动机的导弹在不同高度下的弹道性能计算和分析，得出采用固体火箭冲压发动机的导弹在射程、速度、机动性等方面都比采用固体火箭发动机的导弹具有很大的优越性，希望能够为我国今后发展固体火箭冲压发动机技术提供一些理论支撑。     

固体火箭发动机试车架中板簧弹阻力有限元计算方法

以固体火箭发动机试车架中重要的零部件板簧为研究对象,为了实现对多段板簧弹阻力的分析计算统一处理,编写Matlab-m有限元计算程序对试验过程中板簧的变形产生的弹阻力Q进行分析计算,计算考虑了由轴向力引起的几何刚度矩阵,得到了弹阻力Q与位移Δ的解析关系,进而可以确定板簧的最佳工作点。设计的算法、计算思路和结果为下一步进行板簧设计、结构优化、失稳分析等提供一定的参考作用。     

固体火箭发动机密封结构设计参数分析

采用橡胶材料的Neo-Hookean本构关系和非线性有限元法，建立某型固体火箭发动机密封结构的二维轴对称模型．计算出橡胶O形圈在安装和工作状态下的变形和应力。据此对影响密封性能的各因素进行分析，讨论了初始压缩率、密封槽结构参数以及法兰位移等典型参数对橡胶O形圈密封性能的影响。文中的方法和结果对固体火箭发动机密封结构的设计具有一定的指导意义。     

基于遗传算法的拦截弹优化反设计研究

面向弹道导弹攻防对抗仿真的应用需求，探讨了基于遗传算法优化的拦截弹反设计方法．在综合考虑拦截弹发动机性能、气动特性、控制力与外弹道关系的情况下，建立了拦截弹优化反设计模型．针对采用固体火箭发动机的拦截弹武器系统，详细分析了反设计优化参数并进行了优化计算．计算实例表明，将GA优化理论用于拦截弹反设计，大大提高了拦截弹反设计的可信性．     

利用定向可调喷管提升单室双推固体火箭发动机性能

文中简要论述了提高单室双推固体火箭发动机性能的技术途径,阐述了利用定向可调喷管提升单室双推固体火箭发动机性能设计方法、设计原理,基本思路及计算结果。