战术导弹多学科设计优化

文章编号：１００１—２４８６（２００９）０１一００２６—０７ 战术导弹多学科设计优化。 邹汝平１，李晓斌１’２，张为华１ （１．国防科技大学航天与材料工程学院，湖南长沙４１００＂／３； ２．解放军９２４９３部队博士后科研工作站。辽宁葫芦岛 １２５０００） 摘要：建立了战术导弹多学科系统分析模型，提出了战术导弹多学科设计优化方法。通过系统级总体 设计优化和并行的子系统级发动机设计优化的嵌套循环，得到满足战术导弹总体设计指标的最优发动机设 计方案，即得到内外弹道相匹配的发动机最优推力时间曲线，实现了战术导弹多学科设计优化，缩短了战术导 弹总体和固体推进学科的设计周期。战术导弹设计优化时不仅考虑了导弹战技性能指标要求，而且还考虑了 笼个典型攻击目标的运动特性，增加了导弹最优设计结果的实用性。 关键词：战术导弹；多学科设计优化；总体设计；固体火箭发动机；物理规划 中图分类号：Ｖ４２１．１ 文献标识码：Ａ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ｍｕｌｔｉｄｉｓｃｉｐｌｉｎａｒｙ Ｄｅｓｉｇｎ Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｔａｃｔｉｃａｌ Ｍｉｓｓｉｌｅ ＺＯＵ Ｒｌ卜删，ＬＩ Ｘｉａｏ－ｂｉｎ＇一，ＺＨＡＮＧ骶一“ （１．Ｃｏｌｌｅ萨ｄ Ａ凹呷峨ａｎｄ Ｍ曲耐ａｌ Ｅｎｇｉｎ出＇ｉｎ￥，Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｕｎｉｖ．ｄ Ｄｄｅｍｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ａ删讪４１００７３，Ｏ＇ｔｉｎａ； ２．Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｐ．ｅｅｅｅｒｅｈ Ｐｏｓｔ－ｄｏｃｔａ＂Ｗｏｒｋｓｔａｔｉｏｎ，Ｕｎｉｔ ９２４９３ ０ｆ ＰＬＡ，Ｈｕｌｕｄａｏ １２５０００，Ｑｄ啮） Ａｌｍｒａｃｔ：Ｔｂｅ蛐ｌｌｄ击呻ｈ１日ｒｙ ｓｙ如ｎ删ｌｙＢｉｓ ｍｏｄｅｌｓ ｆｏｒ ｔａｃｔｉｃａｌ ｍｉｓｓｉｌｅ雠ｄｅｒｉｖｅｄ，ａｎｄ ｔｈｅ蒯ｄｄｉ８ｃ叫ｎａｒｙ ｄｅ８咖ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ （ＭＤ０）ｍｅｔｈｏｄｓ ａｒｅ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ∞∞柑ｉｒｌ９１）ｒ．ＭＤＯ ｍｅｔｈｏｄｓ ｃａｎ弘ｉｒＩ ｔｈｅ ０ｐ血砌ｄｅｓｉｇｎ ｃｏｌｌｓｉｓｔｅＩＴｔ ｗｉｔｈ ｓｙｓｔｅｍ山蛀伊∞憎仃ｌＩｉｒ吐ｓ ａｎｄ ｔｈｅ ａｏｔｉｄ ｒｏｃｋｅｔ ｍｏｔｏｒ ｔｈｒｕｓｔ ｔｉｍｅ ｃｍ他，ｗｈｉｃｈ ｉｓ ａｂｅｅｔ ｍａｔｃｈ ｆｏｒ ａ删０ｒ叫鲫珂ｂｙ １００ｐｉＩｌｇ ｅｘｅｃｕｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｓｙｓｋＩｎ ｄｅｓ油ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ ｐａｒａｌｌｅｌ叫ｂＥＩｙｓｔ咖ｓｏｌｉｄ ｒｏｃｋｅｔ ｍｏｔｏｒ矗舄ｉ印ｏｐｔｉｌｎ蒯ｏｎ，ｔｈｕｓ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｃｙｄｅ ｆｏｒ ｔａｃｔｉｃａｌ ｍｉｆ８ｉ］ｅ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｓｏｌｉｄ ｒｏｃｋｅｔ ｍｏｔｏｒ ｃａｎ ｂｅ ｇｒｅａｔｌｙ砘ｔｈｌｏｅｄ．Ｔｈｅ ｔａｃｔｉｃ－ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｓｐｅｃｉ６ｃｓｔｉｃｍ，ｉＩｌｃｌｌ】ｄｉｌ唱ｔｈｅ ｍｏｔｉ∞ｓｔａｌｅ ０ｆ ２２鲥ｃａｌ ｔａｒｇｅｔｓ，ｍ ｔａｋｅｎ ｉｎｔｏ ａｃｃｏｕｍ ｉｎ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｄｔａｃ矗ｃａｌ ｍｉｆｌｓｉ】：ｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｔａｃｔｉｃａｌ ｍｉｓｓｉｌｅ；ｍｕｌｆｉｄｉｓｃｉｐｌｉｎａＩｙ ｄｅｓｉｇｎ ｏｐｄｍｉｚａｄｏｎ；ｓｙｓｔｅｍ ｄｅａｉｇｎ；ｓｏｌｉｄ ｒｏｃｋｅｔ ｍｏｔｏｒ；ｐｈｙＢｉｃａｌ ｐｒｏｇｚｍｎｎｆｉｎｇ 经过近２０年的发展，飞行器多学科设计优化（ＭＤＯ－－Ｍｕｌｔｉｄｉｓｃｉｐｌｉｎａｒｙ Ｄｅｓｉｇｎ Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ）理论日趋成 熟，飞行器设计开始大量采用ＭＤＯ方法【１】。导弹设计涉及气动、推进、结构、控制和弹道等多个学科，初 步设计阶段包括众多设计变量和设计准则，各分系统相互影响，耦合问题一般很难写出明确的耦合函数 表达式，可采用“松耦合”方式处理导弹ＭＤＯ耦合问题ｋＪ。目前以固体发动机为动力的导弹总体设计大 多采用一体化设计优化方法，即以外弹道模型为中心，集成气动、结构、控制等学科系统分析模型，一般 不考虑固体发动机装药、喷管和壳体设计，需要导弹总体设计优化和发动机设计优化两个过程的多次协 调与迭代，才能得到满足总体要求的发动机最优设计结果。 １战术导弹多学科设计问题 描述 本文研究的战术导弹特指配备多功能战斗部，用于攻击高价值点目标地面与低空的近程战术导弹。 坦克正常行军时速为７０．８０‰，防护最薄弱的环节为其顶装甲，因而战术导弹应直接从坦克目标顶部 实施攻击。武装直升机的优势主要体现在攻击的隐蔽性、突然性和良好的超低空飞行特性和机动性能， 国外现有武装直升机的机动过载为２．５—３．５９。武装直升机最佳攻击时机为其从待机集结阵地向发射 阵地转移的过程，此时其飞行高度为２０。８０ｍ，飞行速度为２０～４０ｎ＿ｌ，ｓ，武装直升机选择的发射阵地一般 ? 收稿日期：２００８—０９—０１ 作者简介：邹汝平（１９６２一），男，研究员．在职博士生。
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