基于代理模型的高超声速飞行器外形参数优化

作者：衣春轮; 刘燕斌; 曹瑞; 汤佳骏; 朱鸿绪; 何家皓

来源：航空动力学报, 2019, 34(11): 2354-2365.

DOI：10.13224/j.cnki.jasp.2019.11.007

• 高超声速飞行器
• 代理模型
• 模型对比
• 外形参数优化
• 间隙度量

针对高超声速飞行器分析复杂且难度较大,提出了一种代理模型的构建方法,使用代理模型近似替代性能分析与优化过程中含有复杂学科耦合的机理模型。根据巡航任务需求,确定了优化目标为静动态性能最优与模型差异最小。使用灵敏度分析的方法,建立了代理模型。将代理模型进行静动态性能分析,并与机理模型配平结果进行了对比验证,发现两个模型的配平特性趋势是完全一致的,迎角的数值差不足3%,升降舵偏转角的数值差仅在前体下倾角较大时偏大,约为20%。基于构建的代理模型与优化的性能指标,对模型的外形参数进行了配平性能优化与间隙度量优化,并与机理模型的优化结果与优化效率进行对比,发现两者结果相差不足2%,但使用代理模型的优化效率提高了456%,证明了基于代理模型的优化可以在确保精度的基础上提高优化效率。

• 单位
  自动化学院; 南京航空航天大学; 航天学院