بهینه‌سازی چندمعیاری دم و سکان عمودی هواپیمای متعارف

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار مجتمع دانشگاھی ھوافضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر

2 دانشجوی دکترا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر

چکیده

در مقاله حاضر، با هدف ارتقای قابلیت­های عملیاتی وسایل پرنده­ی موجود، روشی برای بهینه­سازی هم­زمان دم و سکان عمودی یک هواپیما با پیکربندی متعارف ارائه شده است. برای این منظور، کلیه الزامات طراحی این بخش مهم از پیکربندی در غالب یک مساله بهینه­سازی چندمعیاری مقید فرموله شده است. قابلیت محاسبه ضرایب آیرودینامیکی و پارامترهای جرمی با تغییر ابعاد هندسی هواپیما ایجاد شده است. به این ترتیب، برای اهداف حساسیت­سنجی می­توان تاثیر پارامترهای هندسی پیکربندی بر کیفیت پروازی و عملکردی هواپیما را به­دست آورد. به­علاوه، در مقاصد بهینه­سازی هم می­توان یک بخش از پیکربندی را بهینه نمود در حالی­که اثرات متقابل کلیه اجزای پیکربندی در مساله لحاظ شده است. برای حل از ترکیب الگوریتم ژنتیک مرتب­سازی نامغلوب با روش تورنمنت امکان­پذیری استفاده شده است.

کلیدواژه‌ها


[1]. Raymer, D., “Enhancing aircraft conceptual design using multi- disciplinary optimization”, PhD Thesis, Department of Aeronautics, Royal Institute of Technology, Stockholm, 2002.
[2]. Malone, B., Mason, W., “Multidisciplinary optimization in aircraft design using analytic technology models”, Journal of Aircraft, Vol. 32, No. 2, pp. 431-438, 1995.
[3]. Anderson M., Mason W., “An MDO approach to control-configured-vehicle design”, Proceedings of 6th Symposium on Multidisciplinary Analysis and Optimization, Bellevue: AIAA, pp. 1-10, 1996.
[4]. Cavalcanti, J., Mattos, B., Paglione, P., “Optimal Conceptual Design of Transport Aircraft”, Proceedings of 11th AIAA/ISSMO Multidisciplinary Analysis and Optimization Conference, Virginia: AIAA, pp. 1-22, 2006.
[5]. Cavagna, L., Riccobene, L., Ricci, S., Bérard, A., Rizzi, A., “A fast MDO tool for aero-elastic optimization in aircraft conceptual design”, Proceedings of 12th AIAA/ISSMO Multidisciplinary Analysis and Optimization Conference, British Columbia: AIAA, pp. 1-17, 2008.
[6]. Roshanian, J., Bataleblu, A. A., Farghadani , M. H., Ebrahimi, B., “Multi-Objective Multidisciplinary Design Optimization of a General Aviation Aircraft”, Modares Mechanical Engineering, Vol. 17, No. 2, pp. 199-210, 2017 (in Persian).
[7]. Roskam, J., “Airplane flight dynamics and automatic flight control”, Part1, Roskam Aviation and Engineering Corporation, 1979.
[8]. Hoak, D. E., Ellison, D. E., “USAF stability and control Datcom”, Air force flight dynamics lab, Wright-Patterson AFB, OH, 1968.
[9]. Nelson R., “Flight stability and automatic control”, MC Graw-Hill, Inc., 1989.
[10].Stevens, B. L., Lewis, F. L., “Aircraft control and simulation”, John Wiley and Sons Inc., 1992.
[11].Karimi, J. Pourtakdoust, S. H., Nobahari, H., “Trim and maneuverability analysis using a new constrained PSO approach of a UAV”, Journal of Aerospace Science and Technology (JAST), 2011.
[12].Chong, E. K. P., Zak, S. H., “An introduction to optimization”, 2nd edition, Wiley, 2001.
[13].MIL-F-8785C, “Military Specifications, Flying Qualities of Pilot Airplanes”.
[14].Kulicki, P., Lasek, M., “Evaluation of light airplane performance in stall and spin- a surveyt”, Journal of Theoretical and Applied Mechanics, Vol. 3, No. 22, 1994.
[15].Roskam, J., “Airplane design”, Roskam Aviation and Engineering Corporation, Ottawa, Kansas, 1988.
[16].Mohammad H. Sadraey., “Aircraft Design”, 2013.
[17].Deb, K., Prstsp, A., Agarwal, S., Meyarivan, T., “A fast and elitist multiobjective genetic algorithm: NSGA-II”, IEEE Transactions on Evolutionary Computation, Vol. 6, No. 2, pp. 182-197, 2002.
[18].Deb, K., “Multi-objective optimization using evolutionary algorithms”, John Wiley & Sons, 2001.
 [19 ]. کریمی جلال، پورتاکدوست سیدحسین،" کاربرد روش بھینھ سازی گروھی ذرات در برنامھ پذیری حرکت مانورپایھ پھپادھا"، نشریھ علمی پژوھشی مکانیک ھوافضا، دانشگاه امام حسین(ع)، جلد 12 ، شماره 1 ، صفحات 27- 21 1395.