简介：随着高速大机动航空技术的发展,为武器鉴定及日常训练提供目标特性的靶标也应具备高速大机动能力。但是高速大机动能力就要求动力系统不仅在高速和大过载飞行工况下具有较大推力,而且应具有较大变推范围以适应靶标较宽的飞行包线。由于国内航发动力目前性能较低而无法满足该类型靶标需求,因此采用火箭动力就成为一种选择。已有采用火箭动力系统的飞行器大多采用推力室变推技术结合多推力室方案来实现大范围变推,但是这无疑就增加了设计参数和设计维度,导致设计分析工作会大大增加。针对这一要求,结合某型靶标的动力系统设计要求进行了动力系统设计参数分析,确定采用最小比冲及包线范围内主要工况点推力偏差的范数来进行设计方案的优劣对比,并借助粒子群优化算法进行了设计方案的优化选择,从而得到了较好的动力系统设计方案及参数。

简介：依据液体火箭发动机涡轮泵原理,建立了两级局部进气冲击式压力级涡轮的设计方法。该方法可以根据涡轮进出口边界条件、转速和结构尺寸等参数,完成涡轮的一维设计,并输出叶型的几何数据和流动性能参数,再结合三维数值模拟进行验证。按照涡轮总体设计要求,完成了某小流量高压比涡轮的原始设计,根据三维数值模拟的结果,对原始设计的涡轮叶型进行了优化,涡轮效率提高了2%。在全周结构上进行了三维数值模拟验证,优化后的两级局部进气冲击式压力级涡轮满足涡轮总体设计要求。

简介：为有效平衡低压涡轮设计中多个耦合学科间的指标冲突,提高低压涡轮综合性能,针对多级低压涡轮的多学科设计优化方法进行了研究。全面分析了低压涡轮的设计特点,综合考虑了气动、结构、强度和寿命等多个学科,建立了低压涡轮多学科优化平台。以航空发动机低压涡轮设计为例,以气动效率最高和结构质量最轻为目标,基于NS.GA-Ⅱ算法(第二代非支配排序遗传算法)进行了6级低压涡轮多学科优化研究。结果表明:该优化方法可在满足气动和强度约束的条件下有效提高低压涡轮的综合性能,其中气动效率提高了0.243%,结构质量降低了6.131%。