固体火箭发动机设计介绍

如何设计一个具有性能好、质量轻、成本低以及可靠性高等指标的固体火箭发动机，是固体火箭发动机设计师们追求的目标。

前面所讲述的确定发动机结构形式、发动机直径、壳体长度、燃烧室压强、喷管膨胀比、药型参数、壳体材料以及推进剂等项目参数的基本原则在实际应用过程中，多半是凭经验选取的，发动机设计质量的优劣，主要取决于设计师们的经验。尽管燃烧室壳体半径、燃烧室压强、喷管膨胀比等参数也采用求函数极值的方法进行优选，但由于发动机的设计质量指标是与许多设计项目和设计变量有关，孤立地仅对某一设计项目和设计变量进行优选，不可能实现发动机总体结构的最优设计。

对于中小型发动机，凭借设计师经验或单参数优化的设计方法是可行的、允许的；但对于大型发动机，探索最优化的设计方法来获得最优的设计方案是十分必要的。探索最优化设计方法、获取符合设计技术指标要求的发动机设计参数，同时也可为设计经验不足的设计师提供必要的技术支持。

要完成发动机的参数设计优化，需要首先确定发动机设计优化的目标函数、设计变量和约束条件，建立数学模型并采取适当的优化方法对问题进行求解。(www.xing528.com)

固体火箭发动机优化设计的数学模型，是一个有约束的非线性规划问题。其数学描述是：求设计变量X=（x1，x2，...tn）T，使目标函数f（X）为最小或最大，且满足约束条件：

优化目标是发发动机设计优化过程所追求的最终目标，亦即满足目标函数=f（X*）条件下所对应的X*。