捆绑火箭的主捆绑位置设计是一项复杂的总体设计项目,涉及传力路径优化、主捆绑结构设计、箭体吊装和支撑设计等。传力路径优化能够在火箭的结构设计中提高箭体结构的利用效率,进而提高火箭的运载能力系数。采用梁单元火箭模型,通过互换主捆绑和捆绑连杆的位置,计算各个主要工况下梁单元模型的应变能。通过应变能的对比,反映不同主捆绑位置下梁单元模型中结构效率的优劣。梁单元模型可以采用常见的商业有限元软件实现。对比结果可为捆绑火箭的主捆绑位置总体设计提供参考。

针对带捆绑火箭气动载荷分布受飞行状态及本身外形参数变化影响存在波动的现象,提出了依据多项式混沌理论对捆绑火箭气动载荷分布特征进行全局灵敏度分析及不确定性量化的方法,并以两助推构型火箭为例对所提方法进行验证。首先,提出了捆绑火箭气动载荷分布不确定性分析的方法,并给出仿真分析流程。其次,以两助推构型火箭为例对所提方法进行验证,建立火箭气动外形参数化模型,验证气动特性分析结果。最后,对该模型开展影响因素灵敏度分析及载荷分布不确定性分析,得到了不同因素的影响程度,以及气动轴力和法向力的不确定性分布形式,分析了流场流动情况及气动载荷波动的主要原因。分析结果为捆绑火箭气动载荷波动控制提供了一定参考,通过定量描述气动载荷分布不确定性,可以有效降低安全系数冗余,为开展精确结构设计提供依据。