鉴于目前国内外还鲜有专门针对液体火箭发动机优化设计的著作，为满足相关专业学生和工程设计人员的需要，在民用航天计划和北京航空航天大学的支持下，作者结合相关研究报告和教学讲义编著了《液体火箭发动机优化设计》。
《液体火箭发动机优化设计》系统介绍了液体火箭发动机优化设计的相关理论和方法，包括经典的局部优化算法、全局智能优化算法和优化设计中常用的相关技术，如多目标处理、建立近似模型等；以我国新一代运载火箭主发动机YF-100液氧／煤油发动机和YF-77液氧／液氢发动机为研究对象，对发动机系统、燃烧装置、旋转装置以及管路阀门等进行了系统全面的仿真与优化设计方法介绍。
《液体火箭发动机优化设计》适合相关专业的研究生和工程技术人员学习参考。
1．1 液体火箭发动机的发展历程
火药是中国古代的四大发明之一，在明朝中后期，中国人就开始运用火枪和火箭了。与中国发明的固体火药和火箭的悠久历史相比，液体火箭发动机的发展历程还是很短的。20世纪初，俄国学者齐奥尔科夫斯基从事利用火箭技术进行星际航行的探索研究，并且在1903年提出使用液体推进剂的建议。随后，美国的戈达德和德国的奥伯特等人也相继提出用液体火箭发动机作为航天推进系统的设想。1926年1月，戈达德研制出以液氧／汽油为推进剂的液体火箭发动机，并进行了飞行试验。
液体火箭发动机首先在导弹武器领域获得实际应用。第二次世界大战期间，德国研制了液氧／酒精火箭发动机，由于采用泵压式推进剂供应系统，发动机性能显著提高。这种发动机被应用于的推进系统，从此开创了近代火箭发展的历史．液体火箭发动机也相应地获得迅速发展。第二次世界大战后，液体火箭推进技术已从基础科学发展为完善的工程技术。各国研制的液体火箭发动机动力装置能够将科学、商业和军用的航天器推进到不同高度的地球轨道以及太阳系的行星上去。
液体火箭发动机主要可以分为主动力液体火箭发动机、上面级液体火箭发动机、姿轨控液体火箭发动机、可重复使用液体火箭发动机四种类别。
1．主动力液体火箭发动机
20世纪50年代，苏联率先突破百吨级液氧／煤油大推力液体火箭发动机技术，研制出RD一107和RD一108发动机。1957年10月4日，以其为动力的卫星号运载火箭成功发射了世界上第一颗人造地球卫星，开创了人类航天新纪元。1961年4月12日，苏联采用该动力的东方号运载火箭将加加林送人太空，迎来了人类载人航天的新时代。
20世纪60年代，美国凭借700吨级F一1液氧／煤油发动机和百吨级J 2液氧／液氢发动机，成功实现人类载人登月，赢得了载人登月竞赛的胜利。苏联研制的N 1火箭一级采用了30台150吨级NK一33液氧／煤油高压补燃发动机，虽然由于发动机台数过多、全箭可靠性降低，导致4次飞行失败、登月计划下马，但NK一33发动机自身可靠性高达0．99以上，性能优异．至今仍被应用于飞行型号中。
20世纪七八十年代，美、苏分别研制了800吨级大推力高压补燃液氧／煤油火箭发动机RD一170、200吨级高压补燃液氧／液氢发动机SSMt：和RD一0120，成功发展了第一代重复使用的航天运输系统航天飞机；同时，发展了基于150吨级常规推进剂发动机的大力神、质子号系列运载火箭，完善了基于液氧／煤油发动机、液氧／液氢发动机的Atlas、Delta、联盟、天顶号等运载火箭。尽管两国的航天飞机和多型运载火箭因苏联解体以及可靠性和运行成本问题先后下马．但其发动机技术至今仍继续支撑着两国航天强国的地位。
.........
评论晒单