面向装药逆向设计的固体火箭发动机总体设计方法

【作者】 李文韬； 何允钦； 梁国柱；

【机构】 北京航空航天大学宇航学院；

【摘要】 为了在固体火箭发动机总体设计阶段引入装药逆向设计方法,以充分满足目标内弹道曲线,提出了装药-总体联合优化设计新方法。首先,采用神经网络表达任意不规则的药型,使用NSGA-II多目标优化算法寻找神经网络参数、推进剂燃速、装药半径和长度的最优值,使得性能曲线匹配程度和体积装填分数最大化。随后,将装药逆向设计算法模块整合到固体火箭发动机总体设计集成系统SRM-PASCOD中,建立了一套完整的装药-总体联合优化设计流程。最后,以某超低压强比单推力固体火箭发动机为例开展设计分析,得到5种单段装药方案和5种双段装药方案。所得发动机装药具有不规则的内孔形状,可充分满足超低压强比内弹道需求,进而减轻壳体重量。综上,本文提出的方法和开发的软件可为固体火箭发动机的高水平设计提供重要支撑。更多还原