طراحی مفهومی و بهینه سازی کشتی هوایی ارتفاع بالا به وسیله الگوریتم ژنتیک

در این مقاله روشی جهت طراحی مفهومی کشتی های هوایی ارتفاع بالا ارایه شده است. با در نظر گرفتن یک بار محموله و به کمک روش ارایه شده، طراحی برای یک نمونه خاص انجام شد و پس از اعتبارسنجی طراحی انجام شده، بهینه سازی شکل بدنه کشتی هوایی به کمک الگوریتم ژنتیک و براساس تابعی ترکیبی شامل مساحت سطح، درگ محیطی و تنش حلقه ای وارد بر پوسته صورت گرفت. ابعاد هندسی، ضریب درگ حجمی، حداقل تنش حلقه ای وارد بر پوسته و وزن اجزای مختلف از جمله پارامترهای خروجی این روش طراحی می باشد. از نتایج به دست آمده مشاهده می شود که طراحی انجام شده به وسیله متدولوژی حاضر مطابقت خوبی با یک نمونه عملی انجام شده دارد. همچنین به کمک این روش، طراحی جهت کمترین پسای آیرودینامیکی، کمترین وزن و کمترین مساحت سطح پوسته به صورت جداگانه و به وسیله الگوریتم ژنتیک حاصل شد. در ادامه برخی تحلیل های حساسیت انجام شد و میزان حساسیت طول کشتی هوایی به عنوان مهمترین پارامتر هندسی کشتی هوایی نسبت به پارامترهای متفاوت طراحی به دست آمد. در پایان براساس مقادیر به دست آمده در یکی از بهینه سازی های انجام شده چیدمانی کلی برای زیرسیستم های متفاوت پیشنهاد شد.

Keywords:

کشتی هوایی ارتفاع بالا , طراحی مفهومی , الگوریتم ژنتیک , طراحی بهینه چندموضوعی , آنالیز حساسیت , چیدمان کلی , وسایل سبکتر از هوا , لایه استراتوسفر