طراحی مفهومی موشک حامل سوخت مایع چندمرحله ای براساس بهینه سازی ترکیبی پارامترهای اصلی طراحی

نویسندگان

چکیده

هدف این مقاله ارائة روش طراحی مفهومی موشک حامل براساس بهینه کردن ترکیب پارامترهای اصلی طراحی آن است. به منظور بهینه کردن پارامترهای اصلی طراحی، 10 زیرالگوریتم در این روش طراحی ارائه و به اجرا درآمده‌اند. در نتیجة به‌کارگیری روش فوق، توزیع جرم بین مراحل با هدف حمل بیشترین جرم محموله به مدار، تغییرات زاویة پیچ در طول مسیر حرکت با هدف رسیدن به بیشترین سرعت نهایی با تأمین حداقل افت سرعت ناشی از جاذبه و همچنین حداقل شتاب محوری در هر مرحله از موشک حامل بهینه می‌شوند. پارامترها با در نظر گرفتن اثر محدودیت‌ها و معیار بهینه‌گی در یک تعامل متقابل بهینه می‌گردند (بهینه‌سازی ترکیبی پارامترهای اصلی طراحی). ارزیابی و صحه‌گذاری نرم‌افزار تهیه‌شده، با استفاده از اطلاعات نمونه‌هایی از موشک‌های حامل دومرحله‌ای و سه‌مرحله‌ای موجود انجام شده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Multi-Stage Liquid Propellant Launch Vehicle Conceptual Design, Based on Combinatorial Optimization of Major Design Parameters

نویسندگان [English]

  • م. میرشمس
  • ح. کریمی
  • ح. ناصح
چکیده [English]

The principle goal of this paper is developing of Launch Vehicle Conceptual Design (LVCD) method based on combinational optimization of major design parameters. To this end, ten sub-algorithms will be presented in this design approach. Mass distribution of different stages to launch maximum payload mass to the orbit, pitch program trajectory to get to the maximum final velocity, and providing minimum velocity loss due to gravity, and also minimum axial acceleration of various stages of launch vehicle will be optimized as the results of the presented approach. The optimization process is performed subject to the restrictions. Also, the performance index is optimized in a mutual iteration mechanism. Evaluation and verification of the presented method is performed using available data of two and three-stage launch vehicles.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Conceptual design
  • Optimum mass distribution
  • Pitch program
  • optimization
  • Launch Vehicle
  • Liquid propellant