【摘 要】
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在考虑飞行器结构温度约束的轨迹设计问题中,采用一般约束热流密度的轨迹优化模型存在反复迭代、不能考虑轨迹、传热之间耦合关系等缺点.针对这些问题,提出一种传热增广的轨迹优化模型.利用空间差分将传热方程转化为一阶微分方程组,与运动方程组成传热增广的系统状态方程,从而能在轨迹优化中对结构温度直接进行约束.算例仿真说明了基于增广模型求解的高效性与结果的合理性;在此基础上分析了再入轨迹与防热结构之间的相互影响关系,对方案设计阶段的防热结构设计提供参考.
【机 构】
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西北工业大学陕西省空天飞行器设计重点实验室,陕西西安710072;空间物理重点实验室,北京100076
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在考虑飞行器结构温度约束的轨迹设计问题中,采用一般约束热流密度的轨迹优化模型存在反复迭代、不能考虑轨迹、传热之间耦合关系等缺点.针对这些问题,提出一种传热增广的轨迹优化模型.利用空间差分将传热方程转化为一阶微分方程组,与运动方程组成传热增广的系统状态方程,从而能在轨迹优化中对结构温度直接进行约束.算例仿真说明了基于增广模型求解的高效性与结果的合理性;在此基础上分析了再入轨迹与防热结构之间的相互影响关系,对方案设计阶段的防热结构设计提供参考.
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