国外重型运载火箭研制启示

<正>一个国家进入空间的能力在很大程度上决定了其空间活动的范围。重型运载火箭代表了当今世界运载火箭技术的最高水平,能大幅提升进入空间的能力,是开展空间探索和大规模空间活动的重要基础。本文介绍了国外重型运载火箭的研制动态,分析了发展趋势,以期为我国重型运载火箭的研制带来启示。1969年7月16日,"土星"5号重型火箭搭载着"阿波罗"11号飞船,从肯尼迪航天中心点火升空,开始了人类历史上的首次登月之旅。这     

飞机总体设计的并行子空间算法

飞机设计是十分复杂的过程，它需要多个学科的综合协调及许多部门的共同合作。不同的学科之间存在着各种耦合关系。基于响应面的并行子空间算法通过将具有耦合的复杂系统进行分解，使其成为不同的子空间来处理解决耦合、非层次性的设计问题。通过响应面来完成各子空间之间的数据交换与协调，以此来逼近设计空间上的最优解。文中给出了一个飞机总体方案设计中解决飞机概念尺寸的算例，在子空间和系统层中均采用遗传算法进行优化，并与单级遗传算法的结果进行对比。研究表明，该算法能以较少的系统分析次数在设计空间内寻找出一个较好的设计方案，且具有较好的收敛性。     

基于HyperDesign平台的粒子群优化算法插件开发及应用

介绍了适用于飞行器总体设计的多学科优化软件HyperDesign,并基于HyperDesign平台用C++开发了粒子群优化算法插件.通过精心设计的数学算例来测试插件的效率,并将其应用于某喷气教练机总体参数优化设计问题中,验证了该插件在飞行器总体设计中的有效性.本文对HyperDesign进行了二次开发,使作者认识到开发优化算法插件的重要性.     

利用遗传算法和神经网络响应面来实现复合材料结构优化设计

运用正交试验设计选择设计样本，建立神经网络响应面，以代替复合材料结构优化中的大量的有限元分析；将神经网络响应面作为目标函数或者约束条件，加上其他常规约束条件进行优化模型的建立，再应用遗传算法（GA）进行优化，这可以实现设计分析与设计优化的分离。以复合材料帽型加筋板的重量优化问题为例，建立了重量响应面目标函数、强度和翘曲稳定性响应面约束条件；并通过NASTRAN进行有限元计算，以获取用于响应面训练的样本点数据。研究表明，该方法能以较少的结构分析次数，取得高精度的响应面近似模型，从而使优化效率大为提高。神经网络响应面能够获得与传统响应面同等，甚至更好的精度。     

含滑行时间约束的真空段弹道设计研究

由于动力系统及测控资源的约束，工程中存在着末级两次点火但滑行时间受限的运载火箭真空段弹道设计问题。基于线性引力场的假设，引入含滑行时间约束的切换条件，从而将含固定滑行时长的弹道优化问题转换成对两点边值问题的迭代求解和对运动方程的积分，并通过多个算例仿真验证了该方法的正确性和有效性。同时，研究了迭代过程中滑行段不同弹道预报方法对弹道设计的影响，结果显示较高的预报精度可以获得更优的弹道设计结果。该方法提供了一种新的弹道设计思路，在总体方案论证或初步设计阶段可以替代传统设计方法，以有效提升弹道设计效率，优化火箭方案。     

固体火箭：优势鲜明 前景广阔

<正>2022年底，我国快舟十一号固体火箭、捷龙三号固体火箭先后将载荷卫星成功送入预定轨道。随着航天技术蓬勃发展，固体火箭已成为航天运输系统的重要组成部分。相比更常见的液体火箭，固体火箭需要克服哪些技术挑战？又具备哪些鲜明的优势？未来，固体火箭面临着怎样的发展前景呢？