مقايسة چارچوب‌هاي بهينه‌سازي چندموضوعي در طراحي حامل‌ فضايي

Comparing the launch vehicle multidisciplinary design optimization frameworks

در اين مقاله، ضمن معرفي چارچوب‌هاي جديد طراحي بهينة چندموضوعي حامل‌هاي فضايي، كارآيي چارچوب‌هاي بهينة چندموضوعي نيز بررسي شده است. طي ساليان اخير، دو چارچوب اصلي طراحي بهينة چندموضوعي به‌كار رفته در طراحي حامل‌هاي فضايي، طراحي بهينة چندموضوعي و طراحي همزمان جامع بوده است. مورد نخست براساس روش‌هاي بهينه‌سازي در قالب روش‌هاي بهينه‌سازي چندموضوعي، امكان طراحي چندموضوعي توسعه يافته و مورد دوم با بهره‌گيري از منطق فازي و تبديل مسئلة بهينه‌سازي چندهدفي مقيد به بهينه‌سازي تك‌هدفي نامقيد توسعه يافته است. در اين مقاله دو چارچوب مورد اشاره براي طراحي بهينة چندموضوعي حامل‌هاي فضايي پياده‌سازي شده است. براي ارزيابي كارآيي چارچوب‌هاي طراحي از منظر زمان اجرا و دقت نتايج، از نتايج حاصل از پياده‌سازي دو چارچوب براي يك حامل فضايي موجود استفاده شده است. نتايج حاكي از دقت بالاتر چارچوب طراحي بهينة چندموضوعي و زمان اجراي كمتر چارچوب طراحي همزمان جامع است. گفتني است چارچوب طراحي بهينة چندموضوعي در مجامع علمي توسعة چشمگيري يافته است، اين در حالي است كه طراحي همزمان جامع در ابتداي راه توسعة بهينه‌سازي چندموضوعي قرار دارد.

The main aim of this paper is introducing the launch vehicle multidisciplinary design optimization frameworks and also considering the performance of them (aspects of processing time and accuracy). Recently, two multidisciplinary design optimization frameworks are applied for optimizing launch vehicles are Multidisciplinary Design Optimization (MDO) and Holistic Concurrent Design (HCD). The first framework is developed based on Multidisciplinary Design Feasible (MDF) and the second one is established the fuzzy rule set based on designer's expert knowledge with a holistic approach. For assessment of performance the frameworks from time and accuracy aspects utilized the result of applying the frameworks on existing launch. The achieved results have shown the more accuracy in MDO and less processing time in HCD frameworks. That is noticed the MDO framework is developed in scientific literature and the HCD framework has not developed yet. Finally, the MDO and HCD methodologies are recommended to apply the multidisciplinary problems.