考虑飞行控制成本和性能的KKV结构布局和拓扑优化

在满足功能要求条件下实现轻质化设计是目前KKV设计中的难点，也是该领域研究的一个主要方向，迫切需要发展行之有效的结构优化设计方法。突破传统航天器研制过程中人为割裂飞行控制执行机构设计和结构设计之间关联性的设计模式，在考虑飞行控制成本及控制性能要求的条件下优选结构总体布局方式和结构型式以及质心位置、惯性矩等关键力学参数，并在此基础上实现结构部件的拓扑优化设计，从而以更为理性的方式将飞行控制系统执行机构的设计与结构设计进行有效整合，有利于从整体上提高结构优化设计的效益，也提出了新的一类结构布局和拓扑优化设计问题。针对KKV的结构和功能特点，研究考虑飞行控制成本和控制性能的结构布局和拓扑优化方法，将填补国内在该领域研究的空白。所取得的科研成果，不但对研究结构优化和控制的结合有理论意义，而且可为KKV优化设计提供理论基础和数值计算辅助工具，同时对促进结构优化设计在航天科研中的应用具有重要现实意义。