طراحی بهینه پلتفرم چتر سرشی مقید با عملکرد و پایداری

در مقاله حاضر به طراحی مفهومی و بهینه سازی پیکربندی چتر سرشیبرای محموله سبک پرداخته شده است. از آنجا که به دلیل کاربرد خاص چترهای سرشی، الگوریتم طراحی مدون و یا رویکرد مبتنیبر بهینه سازی برای طراحی پلتفرم چترهای سرشی موجود نیست، لذا در این مقاله به ارائه الگوریتم طراحی و بهینه سازی پلتفرم چترهای مذکور پرداخته شده است. بدین منظور، روابط مورد نیاز جهت پارامتری نمودن پیکربندی با حداقل پارامترها و محاسبه مشخصه های عملکردی ارائه شده اند و علاوه بر تدوین روند طراحی مفهومی و ملزومات اولیه در نهایت با محوریت ۳ موضوع آیرودینامیک، عملکرد و پایداری بهینه سازی پلتفرم با رویکرد کمترین پارچه و طناب تعلیقمورد استفاده یا به عبارتی هزینه کل ساخت چتر انجام گرفته است. در این راستا، مسئله بهینه سازی با پایداری استاتیکی و سرعت ایمن فرود به عنوان معیار طراحی مقید شده است. با توجه به وجود نرم افزار عددی واسط برای محاسبه مشخصه های آیرودینامیکی، از روش الگوریتم ژنتیک جهت بهینه سازی بهره برده شده و قیود با استفاده از روش تابع جریمه کنترل شده اند. رویه طراحی با مشخصات یک چتر تست شده در تونل باد، صحت سنجی گردیده و سپس پیکربندی چتر بهینه شده است. نتایج حاکی از دقت مناسب در تخمین مشخصه های چتر می باشند، بنابراین می توان گفتدر پلتفرم بهینه تا ۲۵% هزینه مواد جهت ساخت کاهش می یابد.

Keywords:

Gliding parachute , Optimization , Safe landing , Performance , stability , چتر سرشی , بهینه سازی , فرودایمن , عملکرد , پایداری