高超聲速飛行器跳躍飛行軌道優(yōu)化研究.pdf

1、高超聲速飛行器是二十一世紀(jì)世界航空航天事業(yè)發(fā)展的一個(gè)主要方向，在未來(lái)的軍事、政治和經(jīng)濟(jì)中將發(fā)揮重要的戰(zhàn)略作用，因此對(duì)于飛行器飛行軌跡的優(yōu)化顯得尤其重要。為了加快我國(guó)航空航天事業(yè)的發(fā)展，提出了高超聲速飛行器的初步設(shè)計(jì)方案，在軌道方案設(shè)計(jì)上引用了跳躍飛行的概念。跳躍式軌道飛行概念是在大氣層高速飛行器的發(fā)展過(guò)程中形成的。所謂跳躍式軌道飛行，是指飛行器經(jīng)彈道式飛行并滑翔再入大氣層后，在升力或火箭簡(jiǎn)短的推進(jìn)作用下改變飛行軌道，作波浪形飛行，直至目

2、的地上方。本文研究的主要內(nèi)容包括：
　　首先，建立了高超聲速飛行器相應(yīng)的環(huán)境模型，力與力矩模型，運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)模型。
　　其次，對(duì)于高超聲速飛行器總體技術(shù)進(jìn)行了初步分析和研究，包括高超聲速飛行器的實(shí)現(xiàn)方案、飛行方式、氣動(dòng)布局、發(fā)動(dòng)機(jī)方案等等，分析了幾種可以借鑒的高超聲速飛行器的氣動(dòng)外形，并分析了各自的優(yōu)勢(shì)。
　　然后，介紹了彈道優(yōu)化的數(shù)值算法，研究了如何將最優(yōu)控制問(wèn)題轉(zhuǎn)化參數(shù)優(yōu)化問(wèn)題，并在Matlab軟件平臺(tái)上基于序列