ТЕХНИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА
ISSN 1561-9184 (печатная версия), ISSN 2616-6380 (електронная версия)

ГЛАВНАЯ    ПРО ЖУРНАЛ    РЕДКОЛЛЕГИЯ    АВТОРАМ    ТЕКУЩИЙ ВЫПУСК    АРХИВ    КОНТАКТЫ

УДК 621.002.56

Техническая механика, 2019, 1, 38 - 52

К ВЫБОРУ МЕТОДОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ПРИ ОПТИМИЗАЦИИ ПРОЕКТНЫХ ПАРАМЕТРОВ И ПРОГРАММ УПРАВЛЕНИЯ РАКЕТНЫМ ОБЪЕКТОМ

Сенькин В. С., Сюткина-Доронина С. В.

Сенькин В. С.
Институт технической механики Национальной академии наук Украины и Государственного космического агентства Украины
Украина

Сюткина-Доронина С. В.
Институт технической механики Национальной академии наук Украины и Государственного космического агентства Украины
Украина

      Проведен выбор рациональных методов для решения одной из комплексных задач начального этапа проектирования, связанной с оптимизацией проектных параметров, параметров траектории, программ управления и основных характеристик одноступенчатых управляемых ракетных объектов (УРО) с маршевыми ракетными двигателями на твёрдом топливе. В состав оптимизируемых параметров включены проектные параметры УРО, а также параметры траектории, позволяющие формировать программы управления движением УРО на различных участках полёта. Оптимизация параметров проводилась из условия максимума целевой функции дальности полёта – расстояния, на которое доставляется головная часть УРО с требуемыми значениями кинематических параметров движения в конце полёта. Разработаны алгоритмы и программы, с применением которых проведена оценка эффективности использования детерминированных методов оптимизации при решении комплексной задачи, таких как: метод конфигураций нулевого порядка (Хука–Дживса), метод деформируемого многогранника нулевого порядка (Нелдера–Мида), градиентные методы покоординатного спуска первого и второго порядков. Показана целесообразность использования метода конфигураций (Хука–Дживса), который определяет вектор оптимизируемых параметров, наиболее приближенный к глобальному оптимуму целевого функционала. Как показали результаты расчётов, градиентные методы покоординатного спуска первого и второго порядков и метод деформируемого многогранника нулевого порядка требуют сравнительно большего количества итераций для нахождения оптимального значения вектора оптимизируемых параметров. Отмечено, что дальность полета существенно зависит от значений выбранных оптимизируемых параметров. В связи с этим оптимизация выбранных (и, возможно, других) параметров при решении конкретных целевых задач представляется необходимым этапом процесса проектирования УРО. Рассмотренные алгоритмы оптимизации могут быть без существенных доработок использованы проектными организациями на начальном этапе проектирования объектов ракетно-космической техники различного назначения.

управляемый объект, маршевый ракетный двигатель, твёрдое топливо, начальный этап проектирования, проектные параметры, параметры траектории, целевой функционал, детерминированные методы оптимизации

1. Дегтярёв А. В. Ракетная техника проблемы и перспективы. Избранные научно-технические публикации. Днепропетровск: АРТ-ПРЕСС, 2014. 420 с.

2. Аксененко А. В., Баранов Е. Ю., Гурский А. И., Клочков А. С., Морозов А. С., Алпатов А. П., Сенькин В. С., Сюткина-Доронина С. В. Методическое обеспечение для оптимизации на начальном этапе проектирования проектных параметров, параметров траектории и программ управления движением ракетного объекта. Космическая техника. Ракетное вооружение. 2018. № 2 (116). С. 101–116.

3. Сенькин В. С., Сюткина-Доронина С. В. Исследование чувствительности целевого функционала к вариациям проектных параметров управляемого ракетного объекта. Авиационно-космическая техника и технология. 2016. № 3. С. 9–17.

4. Сенькин В. С. К выбору программ управления движением ракетного объекта по баллистической траектории. Техническая механика. 2018. № 1. С. 48–59.

5. Сенькин В. С., Сюткина-Доронина С. В. Совместное применение методов случайного поиска с градиентными методами оптимизации проектных параметров и программ управления ракетным объектом. Техническая механика. 2018. № 2. С. 44–59.

6. Рассел Стюарт, Норвиг Питер Искусственный интеллект: современный подход. 2-е изд.: Пер. с англ. М.: Издательский дом «Вильямс», 2007. 1408 c.

7. Пантелеев А. В., Летова Т. А. Методы оптимизации в примерах и задачах. 2-е изд., исправл. М.: Высш. шк., 2005. 544 c.

8. Тарасов Е. В. Алгоритм оптимального проектирования летательного аппарата. М.: Машиностроение, 1970. 364 с.

9. Кротов В. Ф., Гурман В. И. Методы и задачи оптимального управления. М.: Наука, 1973. 446 с.

10. Разумев В. Ф., Ковалев Б. К. Основы проектирования баллистических ракет на твердом топливе. М.: Машиностроение, 1976. 356 с.

11. Синюков А. М., Волков Л. И., Львов А. И., Шишкевич А. М. Баллистическая ракета на твердом топливе. М.: Воениздат, 1972. 511 с.

12. Ерохин Б. Т. Теоретические основы проектирования РДТТ. М.: Машиностроение, 1982. 206 с.

13. Абугов Д. И., Бобылев В. М. Теория и расчет ракетных двигателей твердого топлива. М.: Машиностроение, 1987. 272 с.

14. Шишков А. А. Газодинамика пороховых ракетных двигателей. М.: Машиностроение, 1974. 156 с.

15. Fleeman Eugene L. Tactical missile design. Second Edition. Lilburn, Georgia: AIAA Education series, 2006. 469 p.

Copyright (©) 2019 Сенькин В. С., Сюткина-Доронина С. В.

Copyright © 2014-2019 Техническая механика