Tóm tắt Luận án tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu phân tích và tổng hợp thiết kế động lực học tối ưu máy lái điện-khí tên lửa đối hải

Máy lái điện - khí tên lửa đối hải (TLĐH) là một dạng đặc thù của hệ thống truyền động tự động bám điện - thủy - khí, thực hiện chức năng tự động chấp hành tín hiệu điều khiển từ máy tính trên khoang để điều khiển cánh lái khí động, lái tên lửa bay theo quỹ đạo tính toán đến mục tiêu cần tiêu diệt. Hiện tại, các tài liệu chuyên ngành liên quan đến lý thuyết tính toán, thiết kế máy lái điện - khí TLĐH còn hạn chế, và các nghiên cứu về động lực học hệ thống truyền động tự động bám điện - thủy - khí ứng dụng trong máy lái tên lửa còn ít, thường chỉ đưa ra các mô hình toán đơn giản. Do đó, việc nghiên cứu để làm chủ thiết kế và công nghệ chế tạo máy lái điện - khí TLĐH bằng nội lực trong nước là cần thiết, có ý nghĩa khoa học và thực tiễn quan trọng, đặc biệt trong bối cảnh bảo vệ chủ quyền biển, đảo.

Nghiên cứu này hướng đến các kỹ sư, nhà khoa học và chuyên gia trong lĩnh vực cơ khí, tự động hóa, và kỹ thuật tên lửa, đặc biệt là những người tham gia vào công tác tính toán, thiết kế, chế tạo, lắp ráp, thử nghiệm, sửa chữa và phục hồi chức năng các loại máy lái điện - khí cho tên lửa đối hải và các khí tài quân sự tương tự. Nó cung cấp cơ sở khoa học và tài liệu tham khảo quan trọng để làm chủ công nghệ và phát triển sản phẩm trong nước, góp phần bảo vệ chủ quyền quốc gia.

Luận án tập trung nghiên cứu, xây dựng và hoàn thiện cơ sở lý thuyết về tính toán thiết kế động lực học cho máy lái điện - khí của tên lửa đối hải (TLĐH) nhằm tạo ra các sản phẩm tính toán lý thuyết và mô hình thiết kế tối ưu. Nghiên cứu đã tổng quan về các loại máy lái và các công trình liên quan, chỉ ra những hạn chế trong các mô hình vật lý và phương pháp tính toán hiện có. Các kết quả chính đạt được bao gồm: 1. Xây dựng mô hình toán động lực học tổng quát cho máy lái điện - khí TLĐH, phản ánh đầy đủ các quá trình điện - từ - cơ - khí nén và tương tác giữa chúng, đồng thời thiết lập quan hệ ảnh hưởng của các thông số thiết kế đến chất lượng hoạt động. 2. Phát triển thuật toán và phần mềm dựa trên phương pháp tích phân số Runge - Kutta để giải bài toán phân tích động lực học, đồng thời kiểm chứng mô hình bằng thực nghiệm trên máy lái mẫu. 3. Tiến hành khảo sát ảnh hưởng của các thông số thiết kế cơ bản đến các chỉ tiêu chất lượng, xác định không gian tồn tại các mô hình thiết kế khả thi và các miền thay đổi hợp lý của thông số. 4. Xây dựng thuật toán và phần mềm giải bài toán tổng hợp thiết kế động lực học tối ưu bằng phương pháp quy hoạch động phi tuyến Monte - Carlo, xác định các mô hình thiết kế tối ưu theo từng chỉ tiêu và đa chỉ tiêu chất lượng với các trọng số ưu tiên khác nhau. Những đóng góp mới của luận án là việc thiết lập mô hình toán động lực học máy lái điện - khí toàn diện, xây dựng các thuật toán và chương trình tính toán hiệu quả cho cả phân tích và tổng hợp thiết kế tối ưu, đồng thời kiểm chứng độ chính xác của mô hình bằng thực nghiệm.