多级固体运载火箭的一体化总体、弹道及轨道设计与优化（2008年）

简介：
本论文聚焦于2008年的研究，探讨了多级固体运载火箭的设计理论与实践。涵盖了总体设计、弹道分析以及轨道优化等关键技术领域，旨在提升火箭的性能和效率。 针对小型多级固体运载火箭的设计需求，本段落制定了合理的飞行轨迹，并综合分析了弹道设计、轨道设计与总体特性的相互作用关系，构建了一个总体弹道轨道一体化优化设计的数学模型。通过应用自适应模拟退火法、虎克直接搜索法、多岛遗传算法、逐次近似法和有向启发式搜索法对300公里LEO轨道进行了多级固体运载火箭的整体轨迹优化，并对比了这五种方法的优化效果。计算结果显示，所建立的一体化设计模型是合理的；整体参数与轨迹结合进行优化能最大程度地提升运载火箭的设计性能，同时显著改善其效能。相较于原有方案，通过优化后变轨所需的推进剂质量减少了12%。