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　　鑒于目前國內(nèi)外還鮮有專門針對液體火箭發(fā)動機優(yōu)化設(shè)計的著作，為滿足相關(guān)專業(yè)學(xué)生和工程設(shè)計人員的需要，在民用航天計劃和北京航空航天大學(xué)的支持下，作者結(jié)合相關(guān)研究報告和教學(xué)講義編著了《液體火箭發(fā)動機優(yōu)化設(shè)計》。
　　《液體火箭發(fā)動機優(yōu)化設(shè)計》系統(tǒng)介紹了液體火箭發(fā)動機優(yōu)化設(shè)計的相關(guān)理論和方法，包括經(jīng)典的局部優(yōu)化算法、全局智能優(yōu)化算法和優(yōu)化設(shè)計中常用的相關(guān)技術(shù)，如多目標(biāo)處理、建立近似模型等；以我國新一代運載火箭主發(fā)動機YF-100液氧／煤油發(fā)動機和YF-77液氧／液氫發(fā)動機為研究對象，對發(fā)動機系統(tǒng)、燃燒裝置、旋轉(zhuǎn)裝置以及管路閥門等進行了系統(tǒng)全面的仿真與優(yōu)化設(shè)計方法介紹。
　　《液體火箭發(fā)動機優(yōu)化設(shè)計》適合相關(guān)專業(yè)的研究生和工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)參考。

　　航天技術(shù)是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中發(fā)展最快的尖端技術(shù)之一，研制大推力、高可靠性的運載火箭是發(fā)展航天技術(shù)的重要基礎(chǔ)。液體火箭發(fā)動機由于具有性能高、適應(yīng)性強、工作安全可靠和工作時間長等優(yōu)點，在運載火箭中得到了廣泛應(yīng)用。
　　隨著航天技術(shù)的進一步發(fā)展，研制高比沖、高可靠性、低成本、無毒無污染的液體火箭發(fā)動機是航天推進技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。將優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用于液體火箭發(fā)動機設(shè)計，能顯著提高發(fā)動機的設(shè)計水平和性能，縮短發(fā)動機的設(shè)計周期，提升航天運載的能力和水平。美國航天飛機的主發(fā)動機SSME、日本H-2運載火箭的LE-7發(fā)動機、歐洲阿里安五運載火箭的Vulcain發(fā)動機在設(shè)計研制中都采用了多種優(yōu)化技術(shù)和方法。
　　中國正研制以“長征五號”為代表的新一代無毒無污染、高可靠性、低成本系列運載火箭�！笆濉币詠�，北京航空航天大學(xué)、航天科技集團六院西安航天動力研究所、北京航天動力研究所三家單位組成研究團隊，在民用航天計劃的支持下，對新一代運載火箭的YF-100液氧／煤油發(fā)動機和YF-77液氧／液氫發(fā)動機進行了系統(tǒng)、全面的仿真和優(yōu)化設(shè)計研究，形成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的液體火箭發(fā)動機仿真與多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計平臺；研究成果還應(yīng)用到Y(jié)F-75D液氧／液氫發(fā)動機和液氧／甲烷發(fā)動機的設(shè)計研制當(dāng)中。
　　鑒于目前國內(nèi)外還鮮有專門針對液體火箭發(fā)動機優(yōu)化設(shè)計的著作，為滿足相關(guān)專業(yè)研究生和工程設(shè)計人員的需要，本書在相關(guān)研究報告和教學(xué)講義的基礎(chǔ)上編著而成，系統(tǒng)介紹液體火箭發(fā)動機優(yōu)化設(shè)計的相關(guān)理論、方法及其應(yīng)用。
　　全書共10章。第1章為緒論，主要對液體火箭發(fā)動機的發(fā)展歷程、液體火箭發(fā)動機設(shè)計技術(shù)的發(fā)展趨勢、液體火箭發(fā)動機優(yōu)化設(shè)計的發(fā)展概況和意義等進行概述；第2章為優(yōu)化設(shè)計的基本概念，介紹優(yōu)化問題的描述與分類、優(yōu)化算法和優(yōu)化問題的解；第3章為常用的經(jīng)典優(yōu)化算法，介紹一維搜索方法、無約束優(yōu)化方法和約束優(yōu)化方法；第4章為群智能優(yōu)化算法，介紹粒子群優(yōu)化算法、差分進化算法、蟻群算法和量子優(yōu)化算法；第5章為優(yōu)化設(shè)計相關(guān)技術(shù)，介紹梯度計算方法、多目標(biāo)優(yōu)化方法、高維多目標(biāo)可視化技術(shù)、近似技術(shù)和計算機試驗設(shè)計分析；第6章為多學(xué)科設(shè)計優(yōu)化，介紹多學(xué)科設(shè)計優(yōu)化的定義、研究概況、發(fā)展趨勢、典型應(yīng)用、研究內(nèi)容及軟件框架；第7章為液體火箭發(fā)動機系統(tǒng)仿真與優(yōu)化設(shè)計，介紹液體火箭發(fā)動機總體設(shè)計，系統(tǒng)靜、動態(tài)特性仿真，并對系統(tǒng)進行優(yōu)化設(shè)計；第8章為推力室和燃氣發(fā)生器仿真與優(yōu)化設(shè)計，介紹燃燒流場仿真、傳熱與結(jié)構(gòu)強度仿真，并分別對推力室、噴管和燃氣發(fā)生器進行優(yōu)化設(shè)計；第9章為渦輪泵仿真與優(yōu)化設(shè)計，介紹渦輪泵流場和結(jié)構(gòu)強度的數(shù)值仿真，并分別對渦輪和泵進行優(yōu)化設(shè)計；第10章為管路閥門仿真與優(yōu)化設(shè)計，介紹管路系統(tǒng)典型元件的仿真模型、渦輪氣封減壓試驗系統(tǒng)仿真、液氫三貯箱系統(tǒng)仿真，并分別對減壓閥和推力室頭部彎管進行優(yōu)化設(shè)計。
　　本書的撰寫得到了多位領(lǐng)導(dǎo)和專家學(xué)者的支持和幫助。國防科工局田玉龍副局長、李國平司長、許洪亮司長、于國斌副司長和航天科技集團一院郝希凡院長助理、馬志斌副部長對項目研究給予了大力支持與指導(dǎo)；中國人民解放軍航天工程大學(xué)莊逢辰院士，航天科技集團科技委譚永華副主任，航天科技集團一院王玨、塵軍研究員，航天科技集團六院周利民、欒希亭、李斌研究員對研究工作給予了長期關(guān)心與幫助；航天科技集團六院西安航天動力研究所劉戰(zhàn)國、陳建華研究員和航天科技集團六院北京航天動力研究所季文好、王維彬、孫繼國、喬桂玉研究員在研究工作中付出了辛勤勞動；北京航空航天大學(xué)張振鵬、梁國柱、孫冰、徐旭教授，李家文、田愛梅、張黎輝、祝成民副教授，陳陽、張建偉等教師和研究生池元成、陳文杰在液體火箭發(fā)動機系統(tǒng)和各部件仿真方面參與了研究工作；張振鵬教授對本書的撰寫提出了許多寶貴的意見和建議，在此對他們表示衷心的感謝。研究生侯金麗、李欣、戴健、王遠和張晟承擔(dān)了文字校對和插圖修改工作，在此一并表示感謝。
　　由于本書涉及專業(yè)面廣、涵蓋內(nèi)容多，難免存在錯誤與欠妥之處，敬請讀者批評指正。

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