题目：先进战斗机组合式环控系统多学科优化研究

综合能量/热管理系统（TMS）技术被首次成功应用在第四代高性能战斗机F-22上。先进战斗机环境控制系统采用了蒸发循环制冷、液体循环冷却、空气循环制冷系统和燃油循环相结合的环境控制系统型式（组合式环控系统），该形式有效解决了先进战斗机电子舱与驾驶舱的冷却需求。组合式环控系统内部存在着复杂的耦合关系，如何将能量/热量最优利用，亟需新的设计思想。多学科设计优化方法(Multidisciplinary Design Optimization，MDO)作为一个单独的研究领域，它的发展有效的解决了高耦合度非线性大系统的优化问题。本文的主要工作为：（1）分析了先进战斗机燃油的热沉特性；（2）将MDO设计理念引入应用于先进战斗机组合式环控系统；（3）分析了组合式环控系统的工作原理，建立组合式环控系统的多学科设计优化模型；（4）针对先进战斗机超音速巡航飞行工况，应用iSIGHT平台对组合式环控系统进行了多学科优化仿真计算。研究结果表明当蒸发温度为13℃、冷凝温度为78.7℃时，系统整体达到最优解。采用多学科设计优化方法符合燃油综合热管理的设计理念。为开展此领域的相关研究提供了理论指导，有良好的工程应用价值。