冲压发动机-飞行器加速过程轨迹最优化研究

• 作者: 于达仁 杨晟博 郑日升
• 来源期刊: 推进技术
• 学科: 航空航天
• 关键词: 冲压发动机 轨迹优化 高斯伪谱法 最小时间轨迹 最小油耗轨迹
• 年，卷（期）: 2017,（8）
• 所属期刊栏目: 气动热力学 总体
• 页码范围: 1754-1760
• 页数: 7页
• 分类号: V231.1
• 字数: 4125字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13675/j.cnki.tjjs.2017.08.010

摘要

为了研究吸气式飞行器加速过程的最优轨迹,针对一个以冲压发动机为动力的超声速飞行器,由起始状态19km(约2.7马赫)至终点状态25km(约6.0马赫)的加速爬升过程,提出了一种考虑发动机推进机理的加速过程轨迹最优化方法.将理想的冲压发动机模型与竖直平面飞行器动力学模型相结合,考虑不启动保护约束,分别定义了最小油耗和最小时间两种轨迹最优化问题,并应用高斯伪谱法进行求解.结果表明,轨迹最优化问题的实质是将发动机比冲和推力性能与飞行器动力学性能进行最优化匹配.最小油耗轨迹较最小时间轨迹增加了30.3%的加速时间,节约了4.7%的燃油消耗.不同的起飞重量对最小油耗轨迹有一定的影响,较大的起飞重量需要飞行器在爬升前获得更大的动压.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	于达仁	哈尔滨工业大学能源科学与工程学院	242	3647	29.0	50.0
2	杨晟博	哈尔滨工业大学能源科学与工程学院	3	2	1.0	1.0
3	郑日升		5	6	1.0	2.0