بهینه سازی طراحی چندموضوعی چند هدفه هواپیمای هوانوردی عمومی

در این مقاله، طراحی یک هواپیمای هوانوردی عمومی با استفاده از روش بهینه سازی طراحی چندموضوعی و به صورت چندهدفه ارائه شده است. در فازهای اولیه طراحی، پیکره بندی اولیه ی هواپیما بر مبنای یک سری الزامات از پیش تعیین شده و مطالعات آماری تعیین می گردد. سپس موضوعات طراحی مفهومی به منظور بهبود عملکرد در قالب ساختار امکان پذیری طراحی چندموضوعی مدل می شوند. حلقه امکان پذیری طراحی چندموضوعی بر اساس انجام یک تحلیل چندموضوعی که شامل موضوعات موتور، وزن و سایزبندی، آیرودینامیک، عملکرد و پایداری است، تشکیل شده است. قیود و الگوریتم های لحاظ شده در طراحی بر مبنای روش طراحی گودمانسون پیاده سازی شده است. متغیرهای طراحی با دقت و بر مبنای تحلیل حساسیت روی اهداف بهینه سازی (کاهش وزن کل و افزایش برد) انتخاب شده اند. قیود پایداری استاتیکی نیز به منظور دست یافتن به یک طرح امکان پذیر در طراحی لحاظ شده است. با استفاده از روش بهینه سازی تکاملی چند هدفه ژنتیک، مجموعه پاسخ های ممکن در قالب جبهه پرتو ارائه شده است. با انتخاب موتورهای مختلف برای طراحی هواپیما و ارائه جبهه پرتو حاصل از فرایند بهینه سازی، امکان پذیری و سودمندی این روش سریع طراحی مفهومی هواپیما نشان داده شده است.

کلیدواژه ها:

General Aviation Aircraft ، Multidisciplinary Design Optimization ، Gross Mass ، Cruise Range ، Genetic Algorithm ، Pareto front ، هواپیمای هوانوردی عمومی ، بهینه سازی طراحی چندموضوعی ، بهینه سازی چندهدفه ، برد فاز سیر ، الگوریتم ژنتیک ، جبهه پرتو