[发明专利]用于固液动力火箭飞行器的多学科设计方法和系统

权利要求书

1.一种用于固液动力火箭飞行器的多学科设计方法，其特征在于，包括：

将第一输入参数集合代入到目标火箭飞行器的第一预设设计模型中，得到第一飞行器方案集合；所述目标火箭飞行器为固液动力火箭飞行器；所述第一预设设计模型为将动力学科、尺寸学科和质量学科相耦合得到的设计模型；所述第一输入参数集合包括关于所述第一预设设计模型的多组输入参数；

基于对所述目标火箭飞行器是否具备目标运载能力的判断，在所述第一飞行器方案集合中确定出具备目标运载能力的飞行器，得到第二飞行器方案集合；所述目标运载能力包括：入轨能力和弹道能力；

将所述第二飞行器方案集合和第二输入参数集合，代入到第二预设设计模型和第一预设优化器中进行迭代计算和优化，得到所述第二飞行器方案集合中每个飞行器方案对应的飞行性能；所述第二预设设计模型为将气动学科、控制学科和弹道学科相耦合得到的设计模型；所述第二输入参数集合包括关于所述第二预设设计模型的多组输入参数；所述飞行性能包括飞行弹道；

将所述第二飞行器方案集合中每个飞行器方案对应的飞行性能，代入到第二预设优化器中进行优化筛选，得到所述目标火箭飞行器的设计方案；所述目标火箭飞行器的设计方案包括目标飞行器方案和所述目标飞行器方案对应的飞行性能；所述目标飞行器方案为所述第二飞行器方案集合中的飞行器方案。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述第二飞行器方案集合和第二输入参数集合，代入到第二预设设计模型和第一预设优化器中进行迭代计算和优化，得到所述第二飞行器方案集合中每个飞行器方案对应的飞行性能，包括：

将第一飞行器方案和第二输入参数集合，代入到所述第二预设设计模型中，得到所述第一飞行器方案对应的飞行性能的集合；所述第一飞行器方案为所述第二飞行器方案集合中的飞行器方案；

将所述第一飞行器方案对应的飞行性能的集合代入到所述第一预设优化器中进行优化，得到所述第一飞行器方案对应的优化之后的飞行性能。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一预设设计模型的输入参数包括所述第一预设设计模型的设计变量和所述第一预设设计模型的系统参数；

所述第二预设设计模型的输入参数包括所述第二预设设计模型的设计变量和所述第二预设设计模型的系统参数。

4.一种用于固液动力火箭飞行器的多学科设计方法，其特征在于，包括：

将第三输入参数集合代入到目标火箭飞行器的第三预设设计模型中，得到第三飞行器方案集合和所述第三飞行器方案集合中每个飞行器方案对应的飞行性能；所述目标火箭飞行器为固液动力火箭飞行器；所述第三预设设计模型为基于多个预设学科之间的耦合关系构建的设计模型；所述多个预设学科包括：动力学科、尺寸学科、质量学科、气动学科、控制学科和弹道学科；所述第三输入参数集合包括关于所述第三预设设计模型的多组输入参数；

基于第三预设优化器，对所述第三飞行器方案集合和所述第三飞行器方案集合中每个飞行器方案对应的飞行性能进行优化筛选，得到所述目标火箭飞行器的设计方案；所述目标火箭飞行器的设计方案包括目标飞行器方案和所述目标飞行器方案对应的飞行性能；所述目标飞行器方案为所述第三飞行器方案集合中的飞行器方案。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：基于所述多个预设学科之间的耦合关系，构建所述第三预设设计模型。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述多个预设学科之间的耦合关系包括：

所述动力学科的输出参数作为所述弹道学科、所述尺寸学科和所述质量学科的输入参数；

所述尺寸学科的输出参数作为所述质量学科的输入参数；

所述质量学科的输出参数作为所述气动学科和所述弹道学科的输入参数；

所述气动学科、所述弹道学科和所述控制学科之间通过运动学和动力学方程相耦合。