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。