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Uncertainty analysis and probabilistic design optimization of hybrid rocket motors for manned lunar landing

Science China(Technological Sciences) 2015年第7期58卷 1234-1241页

作者： ZHU Hao TIAN Hui CAI GuoBiao BAO WeiMin School of Astronautics Beihang University China Aerospace Science and Technology Corporation

To obtain a conceptual design for a hybrid rocket motor(HRM)to be used as the Ascent Propulsion System in the Apollo lunar module,the deterministic design optimization(DDO)method is applied to the HRM *** on the results of an uncertainty analysis of HRMs,an uncertainty-based design optimization(UDO)method is also adopted to improve the design *** HRM design process,which is a multidisciplinary system,is analyzed,and a mathematical model for the system design is established to compute the motor performance from the input parameters,including the input variables and model *** input parameter uncertainties are quantified,and a sensitivity analysis of the model parameter uncertainties is conducted to identify the most important model parameter uncertainties for *** DDO and probabilistic UDO methods are applied to conceptual designs for an HRM to be used as a substitute for the liquid rocket motor(LRM)of the Ascent Propulsion *** conceptual design results show that HRMs have several advantages as an alternative to the LRM of the Ascent Propulsion System,including nontoxic propellant combination,small motor volume,and comparable functions,such as restarting and *** of the DDO and UDO results indicate that the UDO method achieves more robust and reliable optimal designs than the DDO *** probabilistic UDO method can be used to develop better conceptual designs for HRMs.

关键词： hybrid rocket motor deterministic design optimization uncertainty-based design optimization sensitivity analysis manned lunar landing

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