CN109737809B - 多燃气发生器动力系统的导弹弹射点火方法 - Google Patents
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Abstract
多燃气发生器动力系统的导弹弹射点火方法,包括以下步骤:参数初始化,建立目标函数,根据初始点火时序组合,计算初始点火时序组合的目标函数值;对当前点火时序组合在其邻域进行点火时序的搜索,并计算与搜索到的点火时序对应的目标函数值及其相对当前点火时序组合的目标函数值的变化量;第一次点火时序搜索时,当前点火时序组合为初始点火时序组合;根据搜索到的点火时序和对应的目标函数的变化量对当前点火时序组合进行更新,点火时序优化结束后,按照已确定的当前点火时序组合进行点火。本发明通过调整各个燃气发生器接力点火的时序来满足不同类型导弹出筒过程小过载、大速度的指标要求,实现防空导弹的通用弹射。
Description
技术领域
本发明属于地空导弹弹射技术领域,尤其涉及一种基于多燃气发生器的动力系统的导弹弹射点火方法。
背景技术
随着导弹型号的不断增加,导弹混装、共架发射技术已在世界主要军事强国得到广泛应用。如采用模块化设计的美国海军MK-41垂直发射系统,可以发射“标准”、“海麻雀”、“战斧”、“阿斯洛克”等十几种型号的导弹,执行包括对地攻击、防空反导在内的多种作战任务,是通用热发射的典型代表。在冷弹发射方面,俄罗斯的C-300系列、C-400、“道尔”以及我国的新型地空导弹武器型号也都采用了导弹混装、共架发射的技术。但由于各型导弹重量、最大承受过载等技术指标不同,仍然还有多种型号的导弹无法实现弹射装置的通用化,例如,“道尔”地空导弹武器系统的9M330导弹在重量上比C-300发射系统所能发射的导弹要轻,弹射过程承受过载和导弹运动速度不能满足技术指标要求,因此无法使用C-300导弹发射系统的弹射器来发射9M330导弹。
目前国内外冷弹发射系统主要使用以下三种类型的弹射装置:双提拉杆式弹射器、单提拉杆式弹射器和尾推式弹射器。这三种弹射器均只有一个高压室(燃气发生器),采用一次点火技术,每型弹射器只能弹射与其过载相匹配的导弹,无法弹射其它型号的导弹,通用性较差。为了解决不同类型导弹的通用发射问题,一种途径是使用推力可调的电磁弹射技术,但该技术的使用条件在未来数年内尚不成熟,限制了其实际应用。另一种途径是改进现有燃气弹射技术,有研究学者提出了基于多燃气发生器、多时序点火、模块化装药技术的通用导弹弹射器,此类弹射器设置有多个燃气发生器,以接力点火的方式克服单燃气发生器的弹射器在弹射后期由于燃烧结束、低压室容积增加引起的压强急剧下降的问题,提升了弹射器的推力效率,可以实现不同导弹的发射。但目前基于多燃气发生器的动力系统是采用固定点火时序对不同的燃气发生器进行点火,弹射器只能满足固定的导弹速度和过载要求,因此也只能弹射特定类型的导弹,依然无法实现真正的通用弹射。如何能优化点火时序,使具有多燃气发生器的弹射器可以适应不同质量、不同速度和过载要求的防空导弹,实现通用发射,是多燃气发生器动力系统目前需要解决的难点问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种优化点火时序的多燃气发生器动力系统的导弹弹射点火方法,实现防空导弹的通用弹射。
为了实现上述目的,本发明采取如下的技术解决方案:
多燃气发生器动力系统的导弹弹射点火方法,所述动力系统的弹射器具有多个燃气发生器,包括以下步骤:
S1、参数初始化、目标函数建立步骤;
设定装药参数、弹射器结构参数、搜索区间T以及初始点火时序组合(t10,…,ti0,…,tn0),i=1,2…n,n为高压室个数;
建立目标函数:式中的p2为当前时刻低压室压强,lm为当前时刻导弹行程,p2g为弹射过程中低压室的最大压强,lg为导弹最大加速行程,η为惩罚系数,targetP2为待发射导弹指标规定的低压室最大压强,ti为第i个高压室的点火时刻;
根据初始点火时序组合,计算初始点火时序组合的目标函数值;
S2、点火时序搜索步骤;对当前点火时序组合在其邻域进行点火时序的搜索,并计算与搜索到的点火时序对应的目标函数值及其相对当前点火时序组合的目标函数值的变化量;第一次点火时序搜索时,当前点火时序组合为初始点火时序组合;
对于当前点火时序组合(t1,…,ti,…,tn),除了t1外,依次令每一个点火时刻增加一个搜索区间T,每个点火时刻增加一个搜索区间T得到一组点火时序组合,共得到n-1组点火时刻增加T后的点火时序组合(t1,…,ti’,…,tn),ti’=ti+T,t1=0;计算每一组点火时刻增加T后的点火时序组合(t1,…,ti’,…,tn)的目标函数值J(t1,…,ti’,…,tn),以及点火时刻增加T后的点火时序组合的目标函数值相对当前点火时序组合的目标函数值的变化量,在得到的n-1个目标函数值的变化量中,找出其中的最大值|ΔJmax (i)+|,将与该目标函数值变化量最大值对应的点火时序组合作为点火时刻增加T后的最优点火时序组合T+(t1,…,ti’,…,tn),并计算该最优点火时序组合的目标函数值Jmin +;
对于当前点火时序组合(t1,…,ti,…,tn),除了t1外,依次令每一个点火时刻减少一个搜索区间T,每个点火时刻减少一个搜索区间T得到一组点火时序组合,共得到n-1组点火时刻减少T后的点火时序组合(t1,…,ti”,…,tn),ti”=ti-T,t1=0;计算每一组点火时刻减少T后的点火时序组合(t1,…,ti”,…,tn)的目标函数值J(t1,…,ti”,…,tn),以及点火时刻减少T后的点火时序组合的目标函数值相对当前点火时序组合的目标函数值的变化量,在得到的n-1个目标函数值的变化量中,找出其中的最大值|ΔJmax (i)-|,将与该目标函数值变化量最大值对应的点火时序组合作为点火时刻减少T后的最优点火时序组合T-(t1,…,ti”…,tn),并计算该最优点火时序组合的目标函数值Jmin -;
S3、当前点火时序组合确定步骤;
当T+(t1,…,ti’,…,tn)和T-(t1,…,ti”…,tn)均存在时,如果|ΔJmax (i)+|>|ΔJmax (i)-|,则对当前点火时序组合进行更新,将当前点火时序组合替换为T+(t1,…,ti’,…,tn),否则将当前点火时序组合替换为T-(t1,…,ti”…,tn),然后返回执行S2;
当T+(t1,…,ti’,…,tn)存在而T-(t1,…,ti”…,tn)不存在时,则对当前点火时序组合进行更新,将当前点火时序组合替换为T+(t1,…,ti’,…,tn),然后返回执行S2;
当T-(t1,…,ti”…,tn)存在而T+(t1,…,ti’,…,tn)不存在时,则对当前点火时序组合进行更新,将当前点火时序组合替换为T+(t1,…,ti’,…,tn),然后返回执行S2;
当T+(t1,…,ti’,…,tn)和T-(t1,…,ti”…,tn)都不存在时,则点火时序优化结束,按照已确定的当前点火时序组合进行点火。
更具体的,所述燃气发生器采用沿竖直方向间隔排列的方式设置于所述弹射器的发射筒导轨的下方,所述燃气发生器通过各自的弯管将高温高压燃气导入所述弹射器的作动筒中。
更具体的,所述装药参数包括装药内径、装药外径、装药长度、装药密度、装药个数、装药燃速系数、装药燃速压力指数、气体常数;所述弹射器结构参数包括高压室喷口面积、低压室泄压口面积、高压室初始容积、低压室初始容积、低压室承压面积、弹射质量。
更具体的,当前时刻低压室压强其中,Y1i为第i个高压室流向低压室的燃气总质量,Y2为低压室泄压燃气总质量,Y′2i为第i个高压室的压强小于低压室压强时燃气反流总质量,W2为低压室初始容积,sp为低压室承压面积;导弹行程方程为dlm/dt=vm,vm为当前时刻导弹速度。
由以上技术方案可知,本发明对具有多个燃气发生器的动力系统的点火时序进行优化,不采用固定的点火时序,而是针对不同弹型,根据与低压室压强、导弹行程等相关的变量,来调整各个燃气发生器接力点火的时序,以满足不同类型导弹出筒过程小过载、大速度的指标要求,实现防空导弹的通用弹射。采用本发明的点火方法,只需要调整多个燃气发生器的点火时序就可以适应不同导弹的发射需求,无需重新设计装药、燃气发生器结构、作动筒结构,对节约武器装备的研制费用、缩短武器装备的研制周期具有积极意义,可以实现筒弹运输、筒弹装填、导弹发射的通用化。
附图说明
图1为本发明实施例双提拉杆式通用弹射器的结构示意图;
图2为本发明方法的流程图。
以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细地说明。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细描述,在详述本发明实施例时,为便于说明,表示器件结构的附图会不依一般比例做局部放大,而且所述示意图只是示例,其在此不应限制本发明保护的范围。需要说明的是,附图采用简化的形式且均使用非精准的比例,仅用以方便、清晰地辅助说明本发明实施例的目的。
图1为具有多个燃气发生器的双提拉杆式弹射器的结构示意图,如图1所示,弹射器包括发射筒(未图示)、提弹梁2、作动筒3,导弹1放置于提弹梁2上,作动筒3内设置有活塞4,活塞4的活塞杆4a与提弹梁2相连。在作动筒3的顶部加工有泄压孔3a,在作动筒3的端口设置有制动锥5。燃气发生器6安装在发射筒导轨(未图示)的下方,本实施例的燃气发生器6采用横向放置且沿竖直方向间隔排列的方式布置,由此不会带来随着燃气发生器数目的增加而导致发射筒直径增加的问题。每个燃气发生器6通过位于自身两端的弯管将高温高压燃气导入作动筒3中,高温低压燃气在作动筒3内持续做功,推动活塞4向上运动,活塞4通过活塞杆4a带动托着导弹1的提弹梁2向上运动,进行导弹的弹射。由于燃气发生器内的燃气压强高,作动筒内的燃气压强低,因此,燃气发生器的内腔也称为高压室,作动筒的内腔也称为低压室,高压室和低压室的数量分别与燃气发生器和作动筒的数量对应。对于不同直径的导弹,可通过增加适配器使导弹适配同一种类型的发射筒。本实施例以双提拉杆式通用弹射器为例进行说明,但本发明方法对其它类似尾推式和单提拉杆式结构的多燃气发生器通用弹射器同样适用。
图2为本发明方法的流程图,如图2所示,本发明的点火方法包括以下步骤:
S1、参数初始化、目标函数建立步骤;
设定装药参数、弹射器结构参数、搜索区间T以及初始点火时序组合(t10,…,ti0,…,tn0),i=1,2…n,n为高压室个数,ti0表示第i个高压室的初始点火时刻,以此类推,tn0表示第n个高压室的初始点火时刻,第1个高压室的初始点火时刻t10=0,t20,…,tn0为0~200ms之间的随机值;装药参数包括装药内径di、装药外径Di、装药长度L、装药密度γ、装药个数Ni、装药燃速系数a、装药燃速压力指数n1、气体常数R;弹射器结构参数包括高压室喷口面积Skp1、低压室泄压口面积Skp2、高压室初始容积W1i、低压室初始容积W2、低压室承压面积sp、弹射质量m;搜索区间T为经验值,导弹弹射过程一般为几百毫秒,可将T设为1ms,即0.001s;
建立目标函数min J(t1,…,ti,…,tn),目标函数式中的p2为当前时刻低压室压强,lm为当前时刻导弹行程,p2g为弹射过程中低压室的最大压强,lg为导弹最大加速行程,η为惩罚系数,targetP2为待发射导弹指标规定的低压室最大压强,ti表示第i个高压室的点火时刻;
根据初始点火时序组合和目标函数,计算初始点火时序组合的目标函数值,即先计算初始点火时序组合(t10,…,ti0,…,tn0)中各时刻的低压室压强p2和导弹行程lm,然后根据各时刻的低压室压强和导弹行程计算对应的目标函数值Jk(0,…,ti0,…,tn0);当前时刻低压室压强其中,Y1i为第i个高压室流向低压室的燃气总质量,Y2为低压室泄压燃气总质量,Y2′i为第i个高压室的压强小于低压室压强时燃气反流总质量,W2为低压室初始容积,sp为低压室承压面积;导弹行程方程为dlm/dt=vm,vm为当前时刻导弹速度;
S2、点火时序搜索步骤;对当前点火时序组合进行点火时序的搜索,并计算与搜索到的点火时序对应的目标函数值及该目标函数值相对当前点火时序组合的目标函数值的变化量;第一次点火时序搜索时,当前点火时序组合为初始点火时序组合;
在进行点火时序搜索时,对于当前点火时序组合(t1,t2,…,ti,…,tn),t1=0,其邻域为{(0,t2+T,…,ti,…,tn),(0,t2-T,…,ti,…,tn),…,(0,…,ti+T,…,tn),
(0,…,ti-T,…,tn),…,(0,…,ti,…,tn+T),(0,…,ti,…,tn-T)},T为搜索区间,在当前点火时序组合的领域内搜索2n-2个点火时序,并根据搜索到的点火时序计算对应的低压室压强p2和导弹行程lm,再根据得到的低压室压强和导弹行程计算与搜索到的点火时序对应的目标函数值,然后计算目标函数值的变化量,确定增加/减少搜索区间后的最优点火时序;
即对于当前点火时序组合(t1,…,ti,…,tn),除了t1外,依次令每一个点火时刻(ti)单独增加一个搜索区间T,每个点火时刻增加一个搜索区间T就得到一组点火时序组合,共可以得到n-1组点火时刻增加T后的点火时序组合(t1,…,ti’,…,tn),ti’=ti+T,t1=0,例如,令当前点火时序组合(t1,…,ti,…,tn)中的第2个点火时刻t2增加一个搜索区间T,得到一组增加一个搜索区间T后的点火时序组合(t1,t2+T,…,ti,…,tn),令当前点火时序组合(t1,…,ti,…,tn)中的第i个点火时刻ti增加一个搜索区间T,得到另一组增加一个搜索区间T后的点火时序组合(t1,…,ti+T,…,tn),以此类推;计算每一组点火时刻增加T后的点火时序组合(t1,…,ti’,…,tn)中各时刻的低压室压强和导弹行程,并根据得到的低压室压强和导弹行程计算对应的目标函数值J(t1,…,ti’,…,tn),以及点火时刻增加T后的点火时序组合的目标函数值相对当前点火时序组合的目标函数值的变化量ΔJ(i)+=J(t1,…,ti’,…,tn)-J(t1,…,ti,…,tn),在得到的n-1个目标函数值的变化量中,找出其中的最大值|ΔJmax (i)+|(即减少幅度最大的,ΔJmax (i)+<0),并将与该目标函数值变化量的最大值对应的点火时序组合作为点火时刻增加T后的最优点火时序组合T+(t1,…,ti’,…,tn),同时记录与该点火时序组合T+(t1,…,ti’,…,tn)对应的目标函数值Jmin +;如果目标函数值的变化量均相等或者均大于零,即认为没有|ΔJmax (i)+|,T+(t1,…,ti’,…,tn)不存在;
同样的,对于当前点火时序组合(t1,…,ti,…,tn),除了t1外,依次令每一个点火时刻(ti)单独减少一个搜索区间T,每个点火时刻减少一个搜索区间T后就得到一组点火时序组合,共得到n-1组点火时刻减少T后的点火时序组合(t1,…,ti”,…,tn),ti”=ti-T,t1=0,如令当前点火时序组合(t1,…,ti,…,tn)中的第i个点火时刻ti减少一个搜索区间T,得到一组增加一个搜索区间T后的点火时序组合(t1,…,ti-T,…,tn),以此类推;计算每一组点火时刻减少T后的点火时序组合(t1,…,ti”,…,tn)中各时刻的低压室压强和导弹行程,并根据得到的低压室压强和导弹行程计算对应的目标函数值J(t1,…,ti”,…,tn),以及点火时刻减少T后的点火时序组合的目标函数值相对当前点火时序组合的目标函数值的变化量ΔJ(i)-=J(t1,…,ti”,…,tn)-J(t1,…,ti,…,tn),在得到的n-1个目标函数值的变化量中,找出其中的最大值|ΔJmax (i)-|(即减少幅度最大的,ΔJmax (i)-<0),并将与该目标函数变化量值的最大值对应的点火时序组合作为点火时刻减少T后的最优点火时序组合T-(t1,…,ti”…,tn),同时记录与该点火时序组合T-(t1,…,ti”,…,tn)对应的目标函数值Jmin -;同样的,如果目标函数值的变化量均相等或者均大于零,即认为没有|ΔJmax (i)-|,T-(t1,…,ti”,…,tn)不存在;
S3、当前点火时序组合确定步骤;
当T+(t1,…,ti’,…,tn)和T-(t1,…,ti”…,tn)均存在时,如果|ΔJmax (i)+|>|ΔJmax (i)-|,则对当前点火时序组合进行更新,将当前点火时序组合替换为T+(t1,…,ti’,…,tn),如果|ΔJmax (i)+|≤|ΔJmax (i)-|,则将当前点火时序组合替换为T-(t1,…,ti”…,tn),然后返回执行S2;
当T+(t1,…,ti’,…,tn)存在而T-(t1,…,ti”…,tn)不存在时,则将当前点火时序组合替换为T+(t1,…,ti’,…,tn),然后返回执行S2;
当T-(t1,…,ti”…,tn)存在而T+(t1,…,ti’,…,tn)不存在时,则将当前点火时序组合替换为T+(t1,…,ti’,…,tn),然后返回执行S2;
当T+(t1,…,ti’,…,tn)和T-(t1,…,ti”…,tn)都不存在时,则点火时序优化结束,按照已确定的当前点火时序组合进行点火。
下面以分别具有1个高压室(燃气发生器)、2个高压室和3个高压室的动力系统的模拟仿真点火过程为例对本发明方法的效果进行说明。当只有1个高压室时,只有一次点火,不用对点火时序进行优化,在具有2个高压室和3个高压室时,采用本发明的点火方法进行点火。模拟仿真时的初始参数如下:
参数名称 | 参数值 | 单位 |
高压室喷口面积 | 0.0004 | m<sup>2</sup> |
高压室初始容积 | 0.0018 | m<sup>3</sup> |
低压室初始容积 | 0.0022 | m<sup>3</sup> |
装药外径 | 0.035 | m |
装药内径 | 0.016 | m |
装药长度 | 0.235 | m |
装药密度 | 1690 | kg/m<sup>3</sup> |
装药燃速系数 | 0.0055 | m/s |
装药燃速压力指数 | 0.33 | |
装药个数 | 6 | 根 |
低压室承压面积 | 0.018 | m<sup>2</sup> |
气体常数 | 310 | J/(kgK) |
弹射质量 | 1200 | kg |
低压室泄压口面积 | 0.00015 | m<sup>3</sup> |
(1)只有1个高压室时,点火时刻设置为0时刻,导弹运动到2.3m时开始泄压,运动到2.6m时导弹加速行程结束,此过程中高压室压强-时间曲线、低压室压强-时间曲线、导弹行程-时间曲线、导弹速度-时间曲线,低压室压强-导弹行程曲线分别如图3a至图3e所示。
从图3a可以看出,火药全面燃烧时的压力4.5×106Pa作为初始压力,燃烧开始阶段压力呈现平缓上升趋势,压力达到最大值2.96×107Pa,这主要原因是高压室采用增面燃烧火药。从图3b可以看出,由于高压室高温高压燃气通过喷孔流向低压室,低压室压力不断上升,低压室最高压力达到2.27×107Pa,然后呈平缓的下降趋势,这是由于随着导弹速度的增大,低压室容积越来越大。从图3e可以得出低压室压强利用效率为0.681,在0.17s左右,导弹行程为2.3m,导弹最大速度为30.7m/s。
(2)具有2个高压室时,高压室装药参数与只有1个高压室的情况一样,第1个高压室的点火时刻设置为0时刻,第2个高压室2的点火时刻采用本发明方法计算,搜索区间T为0.001s,得到的点火时刻为0.066s,即第1个高压室在0时刻点火、第2个高压室在0.066s点火。导弹运动到2.3m时开始泄压,运动到2.6m时导弹加速行程结束。
此过程中第1个高压室压强-时间曲线、第2个高压室压强-时间曲线、低压室压强-时间曲线、导弹行程-时间曲线、导弹速度-时间曲线,低压室压强-导弹行程曲线分别如图4a至图4f所示。从图4a至4f可以得到,低压室最大允许压强为2.4×107Pa,低压室压强利用效率为0.934,导弹最大速度为35.5m/s。
(3)具有3个高压室的时,高压室装药参数与只有1个高压室的情况一样,第1个高压室的点火时刻设置为0时刻,第2个高压室、第3个高压室的点火时刻采用本发明方法计算,搜索区间T为0.001s,得到的点火时刻分别为0.065s和0.105s,即第1个高压室在0时刻点火、第2个高压室在0.066s点火,第3个高压室在0.105s点火。导弹运动到2.3m时开始泄压,运动到2.6m时导弹加速行程结束。
此过程中第1个高压室压强-时间曲线、第2个高压室压强-时间曲线、第3个高压室压强-时间曲线、低压室压强-时间曲线、导弹行程-时间曲线、导弹速度-时间曲线,低压室压强-导弹行程曲线分别如图5a至图5g所示。从图5a至5g可以得到,低压室最大允许压强为2.4×107Pa,低压室压强利用效率为0.952,导弹最大速度为36.9m/s。
通过3种点火情况的比较可以看出,采用两个、三个燃气发生器的动力系统在优化了点火时序后,可以在相同的导弹行程条件、相同的低压室最大压强约束下提高低压室压强利用效率,分别为0.934(图4f)、0.952(图5g),同时也提高了导弹的出筒速度,分别为35.5m/s(图4e)和36.9m/s(图5f),具有多燃气发生器的弹射器较单燃气发生器弹射器具有更好的弹射性能(如更高的出筒速度、更大的低压室压强利用率)。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明做任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (4)
1.多燃气发生器动力系统的导弹弹射点火方法,所述动力系统的弹射器具有多个燃气发生器,其特征在于,包括以下步骤:
S1、参数初始化、目标函数建立步骤;
设定装药参数、弹射器结构参数、搜索区间T以及初始点火时序组合(t10,…,ti0,…,tn0),i=1,2…n,n为高压室个数;
建立目标函数:式中的p2为当前时刻低压室压强,lm为当前时刻导弹行程,p2g为弹射过程中低压室的最大压强,lg为导弹最大加速行程,η为惩罚系数,targetP2为待发射导弹指标规定的低压室最大压强,ti为第i个高压室的点火时刻;
根据初始点火时序组合,计算初始点火时序组合的目标函数值;
S2、点火时序搜索步骤;对当前点火时序组合在其邻域进行点火时序的搜索,并计算与搜索到的点火时序对应的目标函数值及其相对当前点火时序组合的目标函数值的变化量;第一次点火时序搜索时,当前点火时序组合为初始点火时序组合;
对于当前点火时序组合(t1,…,ti,…,tn),除了t1外,依次令每一个点火时刻增加一个搜索区间T,每个点火时刻增加一个搜索区间T得到一组点火时序组合,共得到n-1组点火时刻增加搜索区间T后的点火时序组合(t1,…,ti’,…,tn),ti’=ti+T,t1=0;计算每一组点火时刻增加搜索区间T后的点火时序组合(t1,…,ti’,…,tn)的目标函数值J(t1,…,ti’,…,tn),以及点火时刻增加搜索区间T后的点火时序组合的目标函数值相对当前点火时序组合的目标函数值的变化量,在得到的n-1个目标函数的变化量中,找出其中的最大值|ΔJmax (i )+|,将与该目标函数值变化量最大值对应的点火时序组合作为点火时刻增加搜索区间T后的最优点火时序组合T+(t1,…,ti’,…,tn),并计算该最优点火时序组合的目标函数值Jmin +;
对于当前点火时序组合(t1,…,ti,…,tn),除了t1外,依次令每一个点火时刻减少一个搜索区间T,每个点火时刻减少一个搜索区间T得到一组点火时序组合,共得到n-1组点火时刻减少搜索区间T后的点火时序组合(t1,…,ti”,…,tn),ti”=ti-T,t1=0;计算每一组点火时刻减少搜索区间T后的点火时序组合(t1,…,ti”,…,tn)的目标函数值J(t1,…,ti”,…,tn),以及点火时刻减少搜索区间T后的点火时序组合的目标函数值相对当前点火时序组合的目标函数值的变化量,在得到的n-1个目标函数值的变化量中,找出其中的最大值|ΔJmax (i)-|,将与该目标函数值变化量最大值对应的点火时序组合作为点火时刻减少搜索区间T后的最优点火时序组合T-(t1,…,ti”…,tn),并计算该最优点火时序组合的目标函数值Jmin -;
S3、当前点火时序组合确定步骤;
当T+(t1,…,ti’,…,tn)和T-(t1,…,ti”…,tn)均存在时,如果|ΔJmax (i)+|>|ΔJmax (i)-|,则对当前点火时序组合进行更新,将当前点火时序组合替换为T+(t1,…,ti’,…,tn),否则将当前点火时序组合替换为T-(t1,…,ti”…,tn),然后返回执行S2;
当T+(t1,…,ti’,…,tn)存在而T-(t1,…,ti”…,tn)不存在时,则对当前点火时序组合进行更新,将当前点火时序组合替换为T+(t1,…,ti’,…,tn),然后返回执行S2;
当T-(t1,…,ti”…,tn)存在而T+(t1,…,ti’,…,tn)不存在时,则对当前点火时序组合进行更新,将当前点火时序组合替换为T-(t1,…,ti”…,tn),然后返回执行S2;
当T+(t1,…,ti’,…,tn)和T-(t1,…,ti”…,tn)都不存在时,则点火时序优化结束,按照已确定的当前点火时序组合进行点火。
2.根据权利要求1所述的多燃气发生器动力系统的导弹弹射点火方法,其特征在于:所述燃气发生器采用沿竖直方向间隔排列的方式设置于所述弹射器的发射筒导轨的下方,所述燃气发生器通过各自的弯管将高温高压燃气导入所述弹射器的作动筒中。
3.根据权利要求1或2所述的多燃气发生器动力系统的导弹弹射点火方法,其特征在于:所述装药参数包括装药内径、装药外径、装药长度、装药密度、装药个数、装药燃速系数、装药燃速压力指数、气体常数;所述弹射器结构参数包括高压室喷口面积、低压室泄压口面积、高压室初始容积、低压室初始容积、低压室承压面积、弹射质量。
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