隨著航天技術(shù)的快速發(fā)展和航天活動(dòng)的多元化與頻繁化,航天發(fā)射的經(jīng)濟(jì)性、安全性、運(yùn)載能力和靈活性顯得愈發(fā)重要。本文以基于組合動(dòng)力的可重復(fù)使用運(yùn)載器為研究背景,針對(duì)總體參數(shù)模型、運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型和優(yōu)化模型建立,強(qiáng)耦合條件下的總體參數(shù)/軌跡協(xié)同優(yōu)化設(shè)計(jì),考慮發(fā)射時(shí)刻偏差的上升段三維軌跡優(yōu)化設(shè)計(jì)以及多種不確定因素條件下的返回滑翔段在線制導(dǎo)等關(guān)鍵技術(shù)問題進(jìn)行了系統(tǒng)深入的研究。主要研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面:在分析水平起降可重復(fù)使用運(yùn)載器特點(diǎn)和發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)可重復(fù)使用運(yùn)載器總體方案,包括運(yùn)載器的任務(wù)剖面、總體構(gòu)型和氣動(dòng)參數(shù)等。針對(duì)可重復(fù)使用運(yùn)載器采用組合動(dòng)力這一特點(diǎn),從熱力學(xué)原理出發(fā),充分考慮動(dòng)力性能和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)間的相互作用關(guān)系,建立不同吸氣式動(dòng)力模態(tài)下的發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)學(xué)模型;同時(shí)從求解運(yùn)載器上升段最優(yōu)軌跡的需求出發(fā),提取影響組合動(dòng)力系統(tǒng)性能的主要參數(shù),為后續(xù)上升段軌跡優(yōu)化問題求解奠定基礎(chǔ)。此外,建立坐標(biāo)系模型并給出坐標(biāo)系間的轉(zhuǎn)換關(guān)系,并在動(dòng)力學(xué)分析的基礎(chǔ)上建立組合動(dòng)力可重復(fù)使用運(yùn)載器的三維運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型。針對(duì)組合動(dòng)力可重復(fù)使用運(yùn)載器上升段飛行中動(dòng)力輸出、約束條件、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和性能指標(biāo)間的復(fù)雜耦合關(guān)系,同時(shí)考... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：152 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

哥倫比亞號(hào)（左）和暴風(fēng)雪號(hào)（右）

“獵鷹9”火箭Figure1-2Falcon9rocket

圖 1-4 支奴干直升機(jī)投放 X-40A（左），白騎士搭載 X-37（中）和 X-37B（右）Figure 1-4 Chinook helicopter releasing X-40A (left), X-37 (center), and X-37B (right)除 X 系列飛行器外，美國(guó)的維珍銀河旗公司還研制了一種名為 Space ShipTwo 的亞軌道空天飛機(jī)；該飛行器由飛機(jī)搭載發(fā)射，在 18km 高空被釋放后利用火箭動(dòng)力爬升。俄羅斯在上世紀(jì) 70 年代陸續(xù)推出了“針”、“彩虹”等驗(yàn)證機(jī)計(jì)劃，并對(duì)高超音速空天飛行器進(jìn)行了預(yù)研。20 世紀(jì) 80 年代末，歐洲許多國(guó)家也開始制定各自的空天飛機(jī)研制計(jì)劃[31]，其中以英國(guó)的“霍托爾”最具代表性。“霍托爾”[32]是一種水平起降單級(jí)入軌運(yùn)載器，由英國(guó)宇航公司于 1982 年提出，旨在尋求降低發(fā)射成本的新途徑。日本在上世紀(jì) 80 年代研制過一種可重復(fù)使用軌道運(yùn)載器[33]，并于 2002 年起全力研制使用循環(huán)組合發(fā)動(dòng)機(jī)的空天飛機(jī)。另外，德國(guó)航空航天中心提出了一種名為 Spaceliner 的亞軌道、超音速、有翼客運(yùn)運(yùn)載器概念，旨在實(shí)現(xiàn)快速全球到達(dá)。此外，印度空間研究組織于 2015年 3 月開始研制可重復(fù)使用運(yùn)載器技術(shù)驗(yàn)證機(jī)（RLV-TD）[34]，并于 2016 年 5月完成首飛。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]預(yù)冷ATREX發(fā)動(dòng)機(jī)新型循環(huán)性能優(yōu)化研究[D]. 周倩楠.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]運(yùn)載火箭助推器可控安全回收技術(shù)研究[D]. 李聃.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[3]帶助推飛行器的彈道優(yōu)化方法[D]. 劉飛.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
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[5]火箭基組合循環(huán)（RBCC）引射模態(tài)分析[D]. 鄧軍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[6]基于高斯偽譜法的彈道優(yōu)化設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 張洪倩.南京理工大學(xué) 2014
[7]基于多射的工業(yè)過程動(dòng)態(tài)優(yōu)化研究[D]. 王俊.浙江大學(xué) 2013
[8]RBCC（火箭基組合循環(huán)）引射模態(tài)研究[D]. 安佳寧.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011



本文編號(hào)：3215831