飛行器外形氣動、隱身綜合優(yōu)化設計方法研究.pdf

1、飛行器外形氣動、隱身綜合優(yōu)化設計是一個多學科多目標非線性系統(tǒng)，涉及多個學科的多項性能要求，對飛行器外形參數(shù)的取值要求常常是相互影響、相互矛盾的。所以，在進行綜合設計時，必須將設計系統(tǒng)當作由多個學科組成的統(tǒng)一的整體來看待，需要充分協(xié)調(diào)飛行器的氣動、隱身等性能的不同要求，需要考慮它們之間復雜的關系并進行綜合和折衷。 本文針對飛行器外形，研究對其進行氣動、隱身綜合優(yōu)化設計的特點，將多學科設計優(yōu)化技術與多目標優(yōu)化方法相結合，應用于幾類

2、典型飛行器外形氣動、隱身綜合設計。本文主要完成了以下幾方面的工作： 1、將多學科設計優(yōu)化技術中的系統(tǒng)分解法引入到飛行器外形綜合設計中，研究了基于Nash平衡的傳統(tǒng)系統(tǒng)分解方法的優(yōu)缺點，提出了針對解決傳統(tǒng)系統(tǒng)分解方法問題的基于Pareto的系統(tǒng)分解方法。該方法在合理分解復雜系統(tǒng)的基礎上，最終獲得一組均勻分布的對應不同權重分配情況下的優(yōu)化方案，為工程設計人員提供多種結果進行參考。 2、建立了適用于飛行器外形氣動、隱身綜合

3、設計的變可信度模型管理結構，使得在系統(tǒng)優(yōu)化過程中，降低了目標特性的計算難度與計算量，保證了最終優(yōu)化結果可以滿足較高可信度的要求，提高了優(yōu)化結果的可信性。由于該方法適合現(xiàn)代飛行器外形設計特點，可以滿足詳細設計方案要求。 3、針對具有代表性的飛行器布局特點，研究不同類型飛行器外形設計中的共性與特性，分別從構成飛行器外形的基本元素翼面類(翼平面形狀和翼型剖面形狀)、體類(機身外形)出發(fā)，建立了描述飛行器外形的參數(shù)化幾何外形數(shù)學模型，

4、并設計了幾何控制參數(shù)與設計變量提取準則。 4、為了提高優(yōu)化效率，應用變可信度模型管理結構設計了變可信度氣動優(yōu)化管理模型與搜索算法。優(yōu)化迭代中采用基于定常小擾動勢流方程的格林函數(shù)法作為氣動分析基礎，同時將Euler方程數(shù)值解法作為高可信度模型。對RCS的數(shù)值計算，采用高頻算法中較通用的物理光學法計算面元對雷達波的散射特性，同時結合等效電流法計入邊緣繞射的影響。對飛行器外形氣動、隱身綜合設計這樣傳統(tǒng)搜索算法難以解決的高度復雜的非線