运载火箭创新技术驱动构型优化规律研究

运载火箭构型设计是火箭总体的顶层设计,属于火箭的原始基因,本质决定了火箭的技术性能、可靠性和经济性。系统阐述了运载火箭构型设计在起飞推重比、长细比、发动机推力量级选型等方面所遵循的原则,通过梳理国外先进运载火箭技术发展新趋势,总结运载火箭总体构型在新技术驱动下变化的要素,形成未来运载火箭构型优化的发展规律和方向。最后,从设计理念转变,重复使用、故障诊断等需求牵引以及核心系统技术驱动等方面出发,提出了对中国未来运载火箭构型优化设计工作的建议。

运载火箭总体设计多学科优化方法发展及展望

运载火箭总体设计是一项涵盖多学科的系统工程。在总体设计过程中,需要综合考虑弹道、气动、姿控等多个学科的设计方案及其相互间的耦合关系。多学科优化(MDO)方法通过不同的单级或多级模型对多学科系统进行近似建模,再利用相应数值算法迭代计算,从而逼近全局最优解。系统回顾了多学科优化方法在国内外的发展脉络,择要介绍了应用于总体设计的经典多学科优化模型架构、软件平台和实际算例,探讨了多学科优化方法在我国运载火箭总体设计中的应用价值和发展前景。