● 摘要
飞行器设计是一项涉及到多学科多技术领域的大系统工程，而飞行器气动布局的设计关系到飞行器的各种性能指标。通常情况下，气动设计可分为反设计和优化设计两种，实践证明优化设计具有更大的灵活性和使用价值。所以，气动布局优化设计是飞行器设计工作的重要手段，是进一步开展飞行器导航制导、控制及多学科优化设计等研究的基础。本文针对再入飞行器气动布局的优化设计问题，提出了基于OPTIMUS优化软件平台的气动布局优化设计方案。 首先简单介绍了多学科优化软件平台的现状及再入飞行器气动设计的方法，同时非常详细地介绍了多学科优化软件平台OPTIMUS的使用。紧接着详细地给出了优化问题的数学模型，试验设计等相关基础理论概念。又研究了再入飞行器参数化几何外形建模的方法和步骤，之后依据高超声速飞行器气动力快速工程计算的相关理论，实现了气动力的快速工程计算，并且用C++语言编写了相应的计算仿真程序。 最后在OPTIMUS软件平台下建立了仿真工作流，进行了试验设计，分析了系统参数的相关性，确定了性能指标，制定了优化方案，进行了气动布局的优化设计工作。最后得到了单目标和多目标优化的仿真结果，结果表明本文所制定的基于OPTIMUS分析设计的气动布局优化方案可以较快、较准地找到最优点，能够保证较高的计算效率和计算精度。关键字：再入飞行器，气动布局，OPTIMUS，优化设计，仿真平台
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