自航式鱼雷发射装置发射管长度优化研究

基于某型鱼雷自航发射的内弹道数学模型,选择自航管的总长度作为优化目标,讨论了约束函数的取值,确定了优化问题的数学表达.采用惩罚函数法进行寻优计算,针对约束函数具有不可微和非线性的特点,采用模式搜索算法进行了无约束优化的求解,给出了优化结果并进行了比较.

遗传算法在自航式鱼雷发射管长度优化中的应用

自航式鱼雷发射管长度优化是一个复杂的非线性规划问题,常规优化算法难以找到全局最优解,为此,本文选择遗传算法进行自航管长度优化研究。根据优化问题的数学表达式(5),对不等式约束的处理和遗传算法五要素的确定进行了讨论,并采用内弹道模型(式(13)-式(18))求解鱼雷出管速度,从而使遗传算法得以实现。以鱼雷自航发射为例进行了模拟计算,模拟进化结果(表1)表明,采用遗传算法进行自航管的长度优化是有效的,可为后续相关课题的研究提供借鉴。

基于适应性权重遗传算法的自航式鱼雷发射管优化设计

为了对自航式鱼雷发射管进行优化设计,采用适应性权重遗传算法解决多目标非线性优化问题。选择发射管长度、体积、重量作为优化目标,通过运用“界限构造法”确定权重和目标函数、适应性罚函数法处理不等式约束,将多目标优化问题转化为单目标优化问题进行处理。以鱼雷自航发射为例进行了模拟计算,仿真结果表明,采用适应性权重遗传算法进行自航式鱼雷发射管的优化设计是有效的,可以为工程实践提供参考依据。

UUV自航发射鱼雷过程仿真

无人水下航行器(UUV)外挂鱼雷具有重要的战术价值。由于UUV体积小、质量轻,自航发射鱼雷时运动状态会发生改变。为了定量分析这种变化以验证发射的可靠性,建立了UUV自航发射鱼雷的运动模型,根据此模型利用FLUENT对发射过程进行了仿真。仿真结果表明,UUV发射鱼雷时运动状态会发生一定的变化,但采用自航发射仍然具有可行性。同时得出鱼雷脱离发射导轨时的运动参数,为精确计算鱼雷的外弹道提供了依据。

自航发射鱼雷内弹道模型与仿真研究

基于对自航管内非常局限性边界条件下鱼雷受力的分析,建立了自航发射鱼雷的内弹道模型,采用试验的方法描述螺旋桨推力,根据鱼雷在变截面管内的不同运动阶段,引入控制体的概念对鱼雷附加流体阻力进行实时计算,进行了计算机仿真,通过与试验结果的比对,验证了内弹道数学模型的可信性。