بهینه سازی چند هدفی طراحی مفهومی یک پرتابه هدایت شونده با استفاده از الگوریتم ژنتیک

این مقاله یک تحقیق در خصوص بهینه سازی متغیرهای آیرودینامیکی یک پرتابه برای دستیابی به حداکثر برد و حداکثر وزن محموله (سرجنگی) با در نظر گرفتن سطوح اصلیبال و سطوح کنترلی بالک می باشد.به این منظور دیسیپلینهای پایداری و کنترلپذیری، وزن و بالانس، آیرودینامیک و مسیر حرکت به عنوان موضوعات اصلی در مرحله طراحیمفهومی پرتابه هدایت شونده انتخاب گردید . مسئله طراحی پرتابه هدایت شونده دارای چهارده متغیر طراحی و دو تابع هدف، شامل وزن محموله و برد است. از نرم افزار نیمهتجربی برای محاسبه ضرایب آیرودینامیکی و از لینک خروجی های آن به کد شبیه ساز پرواز سه درجه آزادی در نرم افزار متلب و کدالگوریتم ژنتیک استفاده شده است. درادامه ،نتایج به صورت مجموعه جوابهای غیر غالب (جواب پرتو) بدست آمده است. با تمرکز بر روی این مجموعه جوابها یک طرح به عنوان نقطه مطلوب انتخاب شده است. با بررسیمجموعه پاسخهای پرتو و توزیع پراکندگی متغیرهای طراحی در جوابهای پرتو می توان به این نتیجه رسید که الگوریتم بعد از طی چند نسل متغیرهای طراحی را به منظور ارضایمتغیرهای عملکردی به صورت هوشمندانهای تغییر داده است. بدین منظور ابعاد دماغه و بدنه برای کنترل وزن سرجنگی و افزایش کیفیت آیرودینامیکی، ابعاد و موقعیت دم برایافزایش اثربخشی سطوح کنترلی و حاشیه پایداری استاتیکی، ابعاد بال برای کنترل حاشیه پایداری، افزایش کیفیت آیرودینامیکی و کاهش وزن کل و موقعیت بال به منظور کنترلمرکز ثقل و حاشیه پایداری سایز شد ه اند. متغیرهای عملکردی طرح نهایی نیز در انتها به وضوح نمایش داده می شود.

Keywords:

طراحی مفهومی , بهینه سازی طراحی چند موضوعی , پرنده هدایت شونده , الگوریتم ژنتیک