题目：固体火箭助推器优化设计

当飞行器的飞行马赫数很高时，超燃冲压发动机是一种很有应用前景的吸气式发动机。但由于超燃冲压发动机不能自行启动，必须借助一定的助推工具将其加速至一定的接力点马赫数才能工作，因此助推器设计是超燃冲压发动机设计中不可缺少的一项内容。本设计是在已知载荷质量、发射角、接力点高度、接力点马赫数、推进剂配方及发动机外形约束等条件下进行的。设计的主要内容包括：热力计算、装药设计、燃烧室设计、喷管设计、点火器设计、发动机总体参数的优化和控制等。 热力计算模块采用布林克莱法计算燃烧产物。装药设计模块采用通用坐标法，进行二维星形药柱的尺寸设计，同时进行内弹道计算。燃烧室设计、喷管设计、点火器设计等模块中，主要对其结构、外形尺寸及其相关性能参数进行计算。最后将以上五个部分的设计计算模块合理组织，完成各部分的数据传输，并以燃烧室压力和喷管面积比为变量对整个设计过程进行优化。优化设计采用多重形法优化目标函数，主要的设计优化目标是“最小起飞质量”和“最大质量比冲”，选择的优化变量为燃烧室压力和喷管面积比。在 Visual C++ 6.0/Visual Fortan 环境下开发发动机设计软件,完成发动机结构设计和性能计算,输出发动机结构尺寸、质量特性和性能参数。并采用其它的软件对计算结果进行了验证，二者基本符合。