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《上海大学》 2009年
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最优化方法在带助推火箭的多级火箭中的应用

竺雪君  
【摘要】:最优化是一门应用广泛的学科,它讨论决策问题的最优选择,构造寻求问题最优解的方法.伴随着社会的进步和科学技术的发展,最优化问题广泛见于经济计划、工程设计、生产管理、交通运输、国防军事等重要领域,因此受到高度重视.而随着计算机技术的高速发展,最优化的理论分析和计算方法得到了极大的提高. 多级火箭的最大速度值的一般变化规律等问题是一些非线性规划问题,一般难以求出解析解.本文借助最优化的方法,对此加以研究. 在第二章中给出了带有助推火箭的多级火箭及现在使用的航天飞机的特征速度表达式,并通过对特征速度表达式的分析,给出了当有效喷气速度逐级递增时火箭最大速度值的一般变化规律,由此解决了此时的最大的最大速度方案等一系列问题,最后指出了不带助推火箭的多级火箭与带助推火箭的多级火箭之间的性质差异. 接着,在第三章中继续以带一组助推火箭的单级火箭为例,解决了w_1 w_2时最大速度值的一般变化规律这个相当复杂的问题,由此详细探讨了此时的最大速度方案,给出了求最大速度值的具体表达式的方法,从而解决了最宜推进剂量等一系列问题.还给出具体反例来说明此时的助推火箭和外贮箱不一定加满最好的性质. 第四章是前两章成果的应用.在这里,通过对多级火箭特征速度表达式的详细分析,指出最大载荷问题与最宜推进剂量方案问题的密切关系,以及载荷减小问题与最省的最省推进剂方案问题的一致性,由此解决了工程上的最大载荷问题与载荷减小问题. 第五章则是给出了设计中的带多组助推火箭的多级火箭的最优化准则;并对各组(级)火箭喷气速度相等这种情况下的已制造成型的带多组助推火箭的多级火箭,给出了最佳点火次序.在此基础上,在喷气速度递增的条件下,也给出带多组助推火箭的多级火箭的优化准则,并对这种情况下已制造成型的火箭,也给出了最佳点火次序.然后提供了一种比较简明的方法来重新讨论上述问题.
【学位授予单位】:上海大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:E927

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