توسعه الگوريتم طراحي مفهومي سامانه هواايست تاكتيكي

در مقاله حاضر الگوريتم طراحي پيكره هواايست تاكتيكي در فاز طراحي مفهومي توسعه داده شده است. هواايست تاكتيكي به عنوان يك گام مياني براي بالن استراتوسفري است. الگوريتم توسعه داده شده، داراي چهار حلقه‌ي مجزا است و با استفاده از آن پارامترهاي مهم طراحي و عملياتي بالن مقيد نظير ابعاد بالن، شكل و ساختار دم‌ها، بودجه بندي جرمي اجزاي بالن، درصد بالونت، جنس مواد، تنش وارد بر پوسته بالن، كشش افسار در وينچ، حاشيه پايداري استاتيكي، زاويه حمله، ميزان عقب‌رفت بالن، طول افسار، پروفيل افسار، مكان نقطه‌ي گيرش و بسياري از پارامترهاي ديگر تعيين مي‌شود. چرخه‌ي طراحي ارائه شده، با توجه به الزامات ورودي، براي يك بالن انجام شده و نتايج مربوط به طراحي ارائه شده است. به منظور بهينه سازي طراحي دم بالن مقيد، از روش طراحي آزمايش تاگوچي و ماتريس آرايه‌هاي متعامد (45) L16 استفاده شده است. با استفاده از اين روش 16 دم مختلف طراحي و اثر آن در طراحي و ميزان پايداري استاتيكي بالن بررسي شده و دم بهينه معرفي شده است. با استفاده از الگوريتم حاضر، بالن مقيدي با طول 15.7 متر طراحي شده است كه قابليت حمل محموله 40 كيلوگرمي تا ارتفاع 200 متر را داراست. در نهايت اثر پارامترهايي نظير سرعت باد عملياتي، مقدار جرم محموله‌ي بالن، محل نصب محموله و ارتفاع منطقه عمليات بالن نسبت به سطح دريا بر روي پارامترهاي عملكردي نظير زاويه حمله‌ي بالن، مقدار حاشيه‌ي پايداري استاتيكي و مقدار كشش افسار در وينچ مورد بررسي قرار گرفته است.