摘要：多学科设计优化对飞行器设计技术的发展具有革命性意义,其包含了大量新技术和理论的应用,已成为一门新兴的学科。文章针对飞行器多学科设计优化与传统设计模式的区别,介绍了开展飞行器多学科设计优化需要发展的7项技术,系统地分析了这些技术的应用背景、发展状况和发展方向。

摘要：目标特性在导弹引战配合仿真研究中占据十分重要的地位。对目标的运动、几何、散射、结构和易损等特性在仿真系统中的应用进行了全面系统的研究,建立了目标特性的几何与数学模型。介绍了目标运动特性在坐标转换矩阵和引信最佳延迟时间设计中的应用;目标几何与散射特性在目标探测和识别中的应用;以及目标结构和易损特性在目标毁伤评估中的应用等。通过仿真实例,说明了目标特性在导弹引战配合仿真中的具体应用情况。对于建立类似的弹目交会仿真系统具有一定的借鉴意义。

摘要：多学科设计优化(MDO)是当前航空航天复杂系统设计研究中一个最新、最活跃的领域,针对多学科设计优化中协同算法优化过程中存在的收敛困难、计算量大、费时等问题,提出一种新的系统级约束处理方法,利用KS函数的凝聚特性,将系统级的多个学科约束凝聚成一个拥有光滑高阶可微的可行域单约束,来取代罚函数法中的多个约束,以缓解多约束之间的冲突并加速收敛速度。利用两个典型算例进行测试,结果表明改进方法有效。

摘要：现代战争中四代机为了隐身效果采用了不同于以往战斗机的内埋式弹仓,这就对四代机挂载的导弹提出了更高的总体约束要求,要能挂载在有限的内埋弹仓中,并且射程足够远,以确保战机的安全。鉴于当前国内外关于此类导弹的研究比较少,针对用于四代机的中远程巡航导弹总体设计开展一系列的工作,主要包括:气动布局设计、动力系统设计以及弹道方案设计3个大方面,并给出了相应的仿真结果,可以为此类超音速导弹的设计提供依据,具有一定的工程应用价值。

摘要：针对多任务、可变翼导弹的外形优化设计需求,提出了一种两级优化方法,研究变形弹翼对导弹总质量和飞行性能的影响。在给定的任务和基准方案下,采用遗传算法和模式搜索法混合优化策略,完成了弹翼优化。结果显示,优化后的导弹发射质量和燃料消耗分别减小了5.46%和15.25%。

摘要：针对目前飞行器多学科设计优化(MDO)在计算机仿真应用中参数化几何建模方法在设计变量可控情况下描述能力不足、适应性差的问题,结合当前几种常见方法的建模思想,引入图形基、曲线乘法修正和加法修正的概念,提出一种适用范围更广的参数化描述方法,并将其应用到CAD几何建模中,衍生出一套基于CAD的半解析混合参数化几何建模方法,该方法结合CAD与解析方法的优势,描述能力强、实现简单。翼型和飞行器参数化建模及弹头形状优化的算例表明,基于CAD的半解析混合参数化方法能兼容传统的参数化方法,将图形基构成的设计空间与传统参数空间合并,可有效提高参数化方法的描述能力和适应能力,可用于丰富MDO几何建模的参数选择,探索新型设计。

摘要：为找出引起垂直发射舰载火箭弹出筒姿态初始扰动现象的原因,揭示舰船运动产生惯性过载的规律,分析舰船运动对出筒运动参量的影响。考虑推力偏心、摩擦力和舰船运动,建立出筒过程动力学模型,推导火箭弹随舰船运动产生的惯性过载,并运用龙格-库塔数值方法求解出筒姿态。结果表明,在五级海况下,舰载火箭弹的出筒速度、姿态角和角速度受到舰船运动的不同程度影响,其中偏航角速度和俯仰角速度的变化较大,且出筒速度的仿真结果和实验数据保持一致,验证了动力学模型的正确性。为确保发射精度进一步开展舰载火箭弹出筒姿态控制设计提供了依据。

摘要：为降低机翼翼型气动优化的仿真代价,提出了一种基于本征正交分解(POD)的翼型自适应快速优化方法。建立气动流场数据的代理模型以预测流场。为简化求解规模和难度,采用POD代理模型优化。为进一步提高精度,提出了基于序贯POD代理模型自适应优化,在优化过程中实时更新POD基,即在优化中间结果的基础上重新采样,以更新POD空间,基于动态数据库构建代理模型。给出了不同优化方法的求解流程。以NACA0012翼型为例分别对直接翼型优化、基于代理模型的翼型优化和基于POD代理模型的翼型优化方法进行了对比分析。结果表明:与直接优化方法相比,基于POD代理模型的翼型优化能显著提升优化效率,且拟合精度更高。

摘要：二元进气道常用于宽速域吸气式飞行器,相比于巡航类的飞行器,宽速域飞行器的飞行速域较大,进气道要兼顾高低速条件下的飞行要求存在一定的困难。提出了一种自由造型的二元进气道设计方法,采用类别形状函数法对二元进气道的压缩面进行参数化建模,将函数的控制参数作为优化变量直接对压缩面进行优化,设计时无须选择设计点。同时,根据进气道吸入流量和发动机需求流量之间的匹配关系,提出了一种适用于宽速域二元进气道优化设计的目标函数。结果表明,优化得到的二元进气道在马赫数2.5到8的范围内总压恢复系数和流量系数均能满足设计要求。

摘要：翼型优化过程需要大量的CFD分析,计算量大、耗时长。本文发展基于本征正交分解(POD)和反向传播神经网络(BPNN)的翼型反设计方法,该方法的优化过程如下:首先,通过Hicks-Henne参数化,在设计空间中构造翼型外形的样本库,并利用Xfoil/Fluent对样本翼型的流场进行求解;然后,对翼面压力系数和几何外形分别建立POD模型,即两层POD模型,并得到对应的基模态系数;最后,使用BPNN建立从压力系数的基模态系数到几何外形的基模态系数的映射,实现在给定压力系数下对几何外形的快速预测。通过算例分析,结果表明:在亚/跨声速状态,基于200个样本训练所得的两层POD+BPNN模型可以实现对具有目标压力系数分布的翼型的预测,其精度满足翼型反设计要求。