张 乐， 张佳兴， 肖登宝， 赵宪斌， 康文俊

（1.中国航天科技集团有限公司 第四研究院第四十一研究所， 陕西 西安 710049；2.北京理工大学 先进结构技术研究院， 北京 100081；

3.西安交通大学 机械结构强度与振动国家重点实验室， 陕西 西安 710049）

0 引言

探空火箭是在近地空间进行科学试验的火箭， 随着我国空间科学试验需求的持续旺盛， 探空火箭的发射更加频繁，技术水平也逐步提高[1-4]。探空火箭通常由发射装置发射，随着火箭的质量和尺寸的不断增加，发射装置的结构也相应的需要优化和改进[5]，从而提升发射装置的性能，减轻其质量和尺寸，有效提高机动运输能力[6]，增强经济效益。

本文以航天四院某发射装置为研究对象， 在现有成熟结构件的基础上，参考国内相关技术[6-11]，对部分部件进行布局优化和拓扑优化，轻量化改进优化设[12，13]，随后对模型的强度和模态进行有限元分析。 通过分析，优化后的起竖臂质量较小且强度满足要求， 对该部件的优化是较为成功的。 该优化方法和思路对探空火箭发射装置其它部件的优化具有借鉴意义。

1 发射装置组成

某型火箭发射装置由基座、导轨及过渡架、起竖臂、电动缸、回转驱动、发射架基座、调平系统、控制系统等组成[3]，如图1 所示。基座是整个承载平台，用来承载整个装置；回转驱动是发射装置的角位器，使发射装置按照要求进行角位旋转；起竖臂是过渡架的安装基座，是上托式发射装置定向器，用来承载过渡架；过渡架上安装有导轨，是火箭发射时的导向器；……