为了应对红外探测技术与红外制导导弹的威胁,需在涡扇发动机总体设计阶段考虑红外隐身性能,采用红外抑制措施使发动机实现隐身特性。但绝大多数红外抑制措施会对发动机的性能产生不利影响,为此如何设计低红外涡扇发动机成为了一个亟待解决的问题。基于上述考虑,本文开展了低红外涡扇发动机设计参数多目标优化研究,主要的研究内容如下:首先,基于飞/发一体化的涡扇发动机总体设计方法,进行飞机飞行任务段分析、发动机设计点分析、非设计点分析以及安装性能分析,并建立模型。在飞机飞行任务段分析中,建立了飞机约束分析和任务分析模型,计算飞机几何参数和性能参数。在发动机设计点分析中,通过选取合适的设计参数,建立发动机设计点模型。在非设计点分析中,以设计点模型为参考,计算在不同工况下的发动机总体性能。在安装性能分析中,考虑了进气道及喷管的阻力,为计算发动机安装性能提供依据。基于飞/发一体化模型进行数值仿真验证飞/发一体化模型的准确性与可靠性。其次,为考虑涡扇发动机红外隐身特性,采用了轴对称排气系统红外辐射预测方法,可计算排气系统正后向3～5μm波段的红外辐射强度。并在以上模型中考虑了红外抑制措施,包括采用外涵引气冷却中心锥和尾喷管壁面的方法和采用安装异形喷管的方法。在采用引气冷却的模型中,研究了引气量对发动机设计点总体性能的影响。在采用异形喷管的模型中,研究了异形喷管几何尺寸变化对发动机总体性能的影响,考虑的异形喷管包括直二元喷管和单S形二元喷管。数值仿真结果显示:通过外涵引气的方法,可以在降低5%推力的同时,降低30%～40%的红外辐射。安装直二元喷管对推力和耗油率影响较小,且有明显的红外辐射降低。安装单S形喷管对红外辐射有大幅降低,降低至5%,对推力和耗油率影响较小。最后,基于上述模型研究了发动机设计点总体性能优化方法,为低红外涡扇发动机总体设计提供了优化手段。在优化过程中,兼顾考虑发动机推力、耗油率和红外辐射强度,将红外抑制措施中的相关参数考虑进发动机总体设计优化中,通过SQP算法确定发动机最佳设计参数,并将其作为参考点分别带入飞行任务段中进行非设计点计算以及安装性能计算。结果表明:通过优化计算后,带引气冷却的发动机推力上升了4.8%,耗油率下降了1.6%,红外辐射降低了6.3%。带直二元喷管的发动机推力上升了6.5%,耗油率下降了2.1%,红外辐射降低了9.9%。带单S弯喷管的发动机推力上升了33.9%,耗油率上升了11.1%,红外辐射较不带红外抑制措施的发动机下降了90%。