滑翔制导炮弹气动-弹道综合优化方法

TJ413.+6%V249; 针对滑翔制导炮弹的气动、弹道设计问题,为有效提高炮弹的滑翔性能,本文研究了一种气动-弹道综合优化方法.该方法采用工程算法进行气动分析,采用自适应配点的Radau伪谱法进行弹道分析,可综合考虑气动外形的静态参数优化和滑翔过程中攻角控制规律的动态优化;利用Krig-ing模型建立了炮弹外形参数和性能指标(如射程、飞行时间等)之间的映射关系,实现了外形优化和弹道优化的紧密耦合,并利用组合加点准则不断更新模型直至收敛得出最优外形和最优弹道.本文分别以射程最大和飞行时间短/控制能量消耗小为目标函数,对某滑翔制导炮弹的鸭舵、尾翼外形参数进行综合优化.仿真结果表明,相较于基准方...

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Published in航空兵器 Vol. 29; no. 4; pp. 48 - 57
Main Authors 赵璇, 常思江, 张哲玮, 赵林林
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 南京理工大学能源与动力工程学院,南京 210094%中国兵器工业试验测试研究院,陕西华阴 714204%辽沈工业集团有限公司,沈阳 110045 31.08.2022
Subjects
弹道优化
代理模型
气动优化
兵器科学与技术
制导炮弹
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ISSN1673-5048
DOI10.12132/ISSN.1673-5048.2021.0251

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Abstract TJ413.+6%V249; 针对滑翔制导炮弹的气动、弹道设计问题,为有效提高炮弹的滑翔性能,本文研究了一种气动-弹道综合优化方法.该方法采用工程算法进行气动分析,采用自适应配点的Radau伪谱法进行弹道分析,可综合考虑气动外形的静态参数优化和滑翔过程中攻角控制规律的动态优化;利用Krig-ing模型建立了炮弹外形参数和性能指标(如射程、飞行时间等)之间的映射关系,实现了外形优化和弹道优化的紧密耦合,并利用组合加点准则不断更新模型直至收敛得出最优外形和最优弹道.本文分别以射程最大和飞行时间短/控制能量消耗小为目标函数,对某滑翔制导炮弹的鸭舵、尾翼外形参数进行综合优化.仿真结果表明,相较于基准方案,综合优化方案有着更优异的弹道性能,其中Opt-1方案使射程提高了 37.8％,Opt-2方案在攻击固定目标时能有效减少飞行时间并使控制能量消耗降低46％,验证了该气动-弹道综合优化方法的可行性和有效性.
AbstractList TJ413.+6%V249; 针对滑翔制导炮弹的气动、弹道设计问题,为有效提高炮弹的滑翔性能,本文研究了一种气动-弹道综合优化方法.该方法采用工程算法进行气动分析,采用自适应配点的Radau伪谱法进行弹道分析,可综合考虑气动外形的静态参数优化和滑翔过程中攻角控制规律的动态优化;利用Krig-ing模型建立了炮弹外形参数和性能指标(如射程、飞行时间等)之间的映射关系,实现了外形优化和弹道优化的紧密耦合,并利用组合加点准则不断更新模型直至收敛得出最优外形和最优弹道.本文分别以射程最大和飞行时间短/控制能量消耗小为目标函数,对某滑翔制导炮弹的鸭舵、尾翼外形参数进行综合优化.仿真结果表明,相较于基准方案,综合优化方案有着更优异的弹道性能,其中Opt-1方案使射程提高了 37.8％,Opt-2方案在攻击固定目标时能有效减少飞行时间并使控制能量消耗降低46％,验证了该气动-弹道综合优化方法的可行性和有效性.
Author 赵林林
赵璇
张哲玮
常思江
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