曹 林,孟吉红,范 匆,张 翱,杨赵兵,邓 聃

(四川航天系统工程研究所,四川 成都 610100)

无控火箭弹是一种以固体火箭发动机为主要动力装置的弹药,火箭弹武器系统具备火力压制和面打击能力。由于具有较高的效费比,无控火箭弹在现代常规战争中仍然发挥着不可替代的作用。

固体火箭发动机设计是无控火箭弹总体设计的重要组成部分,发动机的性能直接决定了火箭弹能否满足总体设计指标的要求。近年来,国内外学者针对固体火箭发动机的优化设计问题开展了大量的研究工作,并取得了众多有价值的成果。何景轩等[1]通过建立固体火箭发动机优化模型,采用遗传算法,以发动机冲质比为目标函数,得到了优化的发动机工作压强、喷管扩张比和喉径等参数。王鹏等[2]采用遗传算法,获得最优体积比重下的发动机各项参数。在固体火箭优化设计领域,有较多学者采用物理规划方法、设计空间确定法、单学科可行方法等进行火箭发动机结构、装药、尾喷管等方面的研究[3-7]。从飞行器总体设计的角度,范健等[8]采用火箭发动机内外弹道联合仿真的方法,对火箭发动机内弹道参数进行了优化设计,获得了优化的推力曲线,该方法有助于减少总体和动力系统之间的迭代次数,对整个飞行器的动力优化具有指导意义。李晓斌等[9]从总体设计的角度,考虑各项约束,采用不同的优化方法对助推器进行了优化设计。

综上所述,针对固体火箭发动机优化设计的大部分研究工作均是从动力分系统的角度进行发动机结构或内弹道参数的优化设计,鲜有学者从飞行器总体的角度出发进行内外弹道联合优化。……