● 摘要
本文给出了短程单级弹道导弹概念设计的可行方法和相应软件的开发。论文的第一部分主要处理短程弹道导弹的外形尺寸规划和优化问题，使用全局优化方法得到了最小起飞质量，在优化模型中考虑了固体火箭发动机的主要参数，包括以所有以设计变量为变量的质量系数公式。对于优化算法，选择了遗传算法寻找全局最优解的方法。导弹的起飞质量是用来最小化的目标函数，约束主要为由给定需求所决定的导弹性能和几何尺寸参数。基于此目的，开发了计算程序。算例的计算结果显示了遗传算法在探索设计空间中的能力，算法有效地找到了导弹优化设计特征，并满足了给定的性能目标。在第二部分，设计了飞行程序并对其进行优化以得到优化布局的导弹的最大的射程。本文应用一种工程方法来满足飞行程序的设计需求和约束。使用SIMULINK工具进行了相应的主动段弹道三自由度仿真，并考虑球型非旋转地球模型。射程则通过理想椭圆自由段弹道和再入弹道估算。使用遗传算法作为优化算法。本研究的最后一部分介绍了固体推进剂的完整分析，包括星型装药布局的选择和计算装药几何尺寸与布局的计算程序的开发，由此得到性能更好的火箭发动机。关键词：概念设计 三自由度弹道 优化 固体推进剂
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