摘要：两级入轨航天器(TSTO)级间分离过程中对轨道级、助推级的姿态精确控制尤为重要。数值模拟可以较为准确地预测级间分离这种飞行器多体分离问题,运用非结构嵌套网格技术及双时间步法耦合流动控制方程、刚体运动方程求解TSTO在攻角-2°、马赫数6、海拔高度30 km的级间分离过程,发展了一种优化轨道级、助推级在级间分离过程的运动姿态的技术。该技术通过松弛迭代法提取轨道级、助推级的无舵偏气动力数据,基于无舵偏气动力数据设计气动舵面、燃气舵所需要提供的俯仰力矩,使得轨道级、助推级的运动姿态更加接近设计目标。数值模拟结果表明,TSTO在分离过程中两级之间会存在强烈的气动干扰,严重影响两级的姿态控制,发展的技术可为TSTO分离过程中轨道级、助推级的舵面运动、燃气舵工作状态设计提供参考,提高TSTO级间分离的效率、安全性。

摘要：针对标准协同优化方法存在对初始点选取敏感、优化结果易收敛于局部最优解等问题,通过对松弛因子法特点的分析,给出了一种综合应用固定松弛因子和动态松弛因子方法,融合全局逼近与局部精化的改进协同优化方法,并将Kriging近似模型引入到改进的协同优化方法中,减小了迭代计算量,提高了优化效率,可快速精确地收敛到全局最优解处.通过汽车盘式制动器的优化设计,验证了本文方法的有效性与稳定性.