ТЕХНІЧНА МЕХАНІКА
ISSN 1561-9184 (друкована версія), ISSN 2616-6380 (електронна версія)

ГОЛОВНА    ПРО ЖУРНАЛ    РЕДКОЛЕГІЯ    АВТОРАМ    ПОТОЧНИЙ ВИПУСК    АРХІВ    КОНТАКТИ

УДК 621.002.56

Технічна механіка, 2019, 4, 46- 56

ДО ВИБОРУ МЕТОДІВ, ЩО ВИКОРИСТОВУЮТЬСЯ ПРИ ОПТИМІЗАЦІЇ ПРОЕКТНИХ ПАРАМЕТРІВ І ПРОГРАМ КЕРУВАННЯ РАКЕТНИМ ОБ'ЄКТОМ

Сєнькін В. С., Сюткіна-Дороніна С. В.

Сєнькін В. С.
Інститут технічної механіки Національної академії наук України і Державного космічного агентства України,
Україна

Сюткіна-Дороніна С. В.
Інститут технічної механіки Національної академії наук України і Державного космічного агентства України,
Україна

      Проведено вибір раціональних методів для вирішення однієї з комплексних задач початкового етапу проектування, яка пов'язана з оптимізацією проектних параметрів, параметрів траєкторії, програм керування і основних характеристик одноступінчатих керованих ракетних об'єктів (КРО) з маршовими ракетними двигунами на твердому паливі. До складу параметрів, які оптимізуються, включені проектні параметри КРО, а також параметри траєкторії, які дозволяють формувати програми керування рухом КРО на різних ділянках польоту. Оптимізація параметрів проводилася з умови максимуму цільової функції дальності польоту – відстані, на яку доставляється головна частина КРО з необхідними значеннями кінематичних параметрів руху в кінці польоту. Розроблено алгоритми і програми, із застосуванням яких проведена оцінка ефективності використання детермінованих методів оптимізації при розв’язанні комплексної задачі, таких як: метод конфігурацій нульового порядку (Хука–Дживса), метод деформованого багатогранника нульового порядку (Нелдера–Міда), градієнтні методи покоординатного спуску першого і другого порядків. Показана доцільність застосування методу конфігурацій (Хука–Дживса), який знаходить вектор параметрів, що оптимізуються, найбільш наближений до глобального оптимуму цільового функціоналу. Як показали результати розрахунків, градієнтні методи покоординатного спуску першого і другого порядків і метод деформованого багатогранника нульового порядку вимагають порівняно більшої кількості ітерацій для знаходження оптимального значення вектора параметрів, які оптимізуються. Відзначено, що дальність польоту істотно залежить від значень обраних параметрів, які оптимізуються. У зв'язку з цим оптимізація обраних (та, можливо, інших) параметрів при розв’язанні конкретних цільових задач представляється необхідним етапом процесу проектування КРО. Наведені алгоритми оптимізації можуть бути без істотних доробок використані проектними організаціями на початковому етапі проектування об'єктів ракетно-космічної техніки різного призначення.

керований об'єкт, маршовий ракетний двигун, тверде паливо, початковий етап проектування, проектні параметри, параметри траєкторії, цільовий функціонал, детерміновані методи оптимізації.

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 Сєнькін В. С., Сюткіна-Дороніна С. В.

Copyright © 2014-2019 Технічна механіка