李斌茂1, 宇世俊2, 钱志博1, 程洪杰1



鱼雷发动机多学科设计优化应用展望

李斌茂, 宇世俊, 钱志博, 程洪杰

（1. 西北工业大学航海学院, 陕西西安, 710072; 2. 北京航天控制仪器研究所, 北京, 100039）

介绍了鱼雷发动机设计优化技术的现状与发展, 提出了基于多学科设计优化(MDO)的鱼雷发动机优化设计方法, 按零件、部件和总体方案设计3个阶段, 分别从系统分解、模型建立、MDO策略、优化算法以及MDO平台建立5个方面, 分析与展望了多学科设计优化在鱼雷发动机设计中的应用前景。

鱼雷; 发动机; 多学科设计优化; 优化算法

0 引言

作为鱼雷动力系统最重要的组成部分, 现代海战的需要使得鱼雷发动机的研究开发不再只侧重于动力性, 而是更趋于综合考虑动力性、经济性、可靠性、安静性和成本等多个方面, 也使得优化技术在设计中得到越来越广泛的应用。

近年来, 多学科设计优化(multidisciplinary design optimization, MDO)在航空/航空发动机获得了较好的综合设计效果, 有效地提高了产品的综合性能。若将该方法论移植于鱼雷发动机设计中, 有望获得综合性能(以动力性、经济性及安静性为中心)更好的产品。

1 鱼雷发动机设计的优化技术应用及MDO思路

1.1 先进鱼雷发动机设计难点

鱼雷发动机设计涵盖热力学、结构、强度、振动、传动、润滑、传热、工艺、材料、可靠性、维修性等众多学科, 同时, 学科间相互作用, 相互影响, 从而造成设计困难, 即各学科指标要求有冲突甚至相悖、学科协调与平衡难度大、设计周期长、研究费用及风险高。……