小型货物返回舱外形优化设计

摘要：

为了在小型货物返回舱的总体方案设计阶段获得返回舱在高超声速条件下最优的气动外形,文章基于Isight软件搭建优化平台,建立以升阻比、阻力系数为优化目标,以头部驻点热流、货舱容积利用率和货舱体积为约束条件的优化模型,进行小型货物返回舱气动外形的优化设计.为了提高单目标优化精度,采用了不同组合的优化算法,充分发挥全局优化算法对初值不敏感、全局收敛性强及数值优化算法收敛速度快、精度高等优势.优化结果表明,基于修正牛顿理论的气动快速计算模型计算返回舱气动参数误差在 5%以内,预测精度高;以升阻比为单目标的优化使升阻比增大了 27.7%;若要获得最大容积,不能只以容积率为约束条件,必须同时加入容积为约束条件开展优化;单目标优化解仅是Pareto多目标优化最优解集中的一个特解.该优化平台可用于工程中小型货物返回舱方案设计选型,为返回舱外形优化提供有力支持.

关键词：货物返回舱、高超声速、多目标优化、遗传算法

所属期刊栏目：45

分类号：V411(基础理论及试验)

在线出版日期：2024-10-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：9-17