梅 勇，冯韶伟

大推力捆绑运载火箭传力路径优化设计

梅 勇1，冯韶伟2

（1. 中央军委后勤保障部工程兵科研三所，洛阳，471023；2. 北京宇航系统工程研究所，北京，100076）

以新一代大推力捆绑火箭捆绑装置设计为研究背景，开展助推器传力路径优化设计研究。在方案初步优选的基础上，基于iSΙGHT建立大推力捆绑火箭传力路径优化平台，针对现有优化方法的不足，选用多岛遗传（Multi-Ιsland Genetic Algorithm，MΙGA）+二次规划（Sequential Quadratic Programming，SQP）组合优化算法进行传力路径优化设计，从而大幅优化了捆绑联接结构载荷。该方法可为大推力捆绑运载火箭方案设计提供参考和依据。

大推力捆绑运载火箭；传力路径；遗传算法；组合优化策略

0 引 言

一个国家进入空间的能力很大程度上决定了其空间活动能力以及改建应用开发水平，而运载火箭的规模和水平支撑了一个国家进入空间的能力[1]。在载人登月和大规模深空探测的背景下，大推力的超大型或重型运载火箭逐渐成为研究的热点和重点[2]。

在运载火箭芯级周围捆绑助推器能够有效提高进入空间的能力。助推器和芯级之间采用捆绑联接装置保持连接，捆绑联接装置常成组安装，构成助推器推力的传力路径。传力路径设计是运载火箭方案制定、捆绑联接装置选型、结构设计和强度校核的依据[3]。国内外目前常见捆绑火箭芯级与助推器之间构成静定体系，将助推器传递给芯级的轴向载荷与横向载荷分别由不同的装置承担，分别为主承力结构和辅助承力结构，其中前者用于传递来自助推器的轴向推力，为主要的承载装置，限制助推器的平动自由度；……