基于多学科设计优化算法的再入轨迹优化设计

传统的再入轨迹优化问题通常是在气动外形和质量等总体参数给定的情况下建立起来的。所设计的最优轨迹从飞行力学的角度来看是最优的,但从系统角度来看未必是最优的。在总体初步设计阶段,考虑气动外形和质量等其他学科影响的再入轨迹优化对于提高RLV的系统性能无疑具有重要意义。此时再入轨迹优化将是一个静态,动态多学科混合优化问题。以球头双锥的升力体构型RLV为例,以最小化热防护系统质量和最大横向机动距离为指标,采用两种典型的多学科优化算法来研究考虑气动外形、轨迹和热防护系统三个学科的再入轨迹优化设计问题。仿真结果表明多学科优化算法能够用来求解静态,动态多学科混合优化的再入轨迹优化设计问题,是RLV初步外形设计和任务轨迹规划的重要工具。