Методика определения оптимального облика планирующей парашютной грузовой системы на ранних этапах проектирования

DOI: 10.34759/vst-2020-1-76-87

Авторы

Арувелли С. В.

Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), 125993, г. Москва, Волоколамское шоссе, д. 4

e-mail: saruvelli@gmail.com

Аннотация

Рассмотрена методика определения оптимального облика планирующей парашютной грузовой системы на ранних этапах проектирования. Задача определения оптимального облика поставлена как задача многодисциплинарной многокритериальной оптимизации на основе архитектуры MDF и генетического алгоритма оптимизации, где критериями оптимальности заданы аэродинамическое качество системы и стоимость материалов для изготовления парашютной системы.

Ключевые слова:

планирующая парашютная система, оптимальный облик парашютной системы, многодисциплинарная оптимизация (MDF) планирующей парашютной системы, многокритериальная оптимизация планирующей парашютной системы

Библиографический список

1. Wall M. SpaceX Now Has a 2nd Boat to Catch Rocket Payload Fairings Falling from Space // Space.com. 2019. URL: https://www.space.com/spacex-second-boat-catch-payload-fairings.html

2. Wall M. SpaceX Boat Snags Falling Payload Fairing in Historic First // Space.com. URL: https://www.space.com/spacex-boat-falcon-heavy-payload-fairing.html

3. Wall M. Rocket Lab Plans to Snag Falling Boosters with a Helicopter and Re fly Them // Space.com. URL: https://www.space.com/rocket-lab-reuse-electron-boosters-helicopter.html

4. Лобанов H.A. Основы расчета и конструирования парашютов. – М.: Машиностроение, 1965. – 362 с.

5. Стасевич P.A. Основы проектирования и расчёта грузовых парашютных систем: Учебное пособие. – Л.: ЛВИКА им. А.Ф. Можайского, 1969. – 111 с.

6. Ewing E.G., Bixby H.W., Knacke T.W. Recovery Systems Design Guide. – Technical Report AFFDU- TR-78-151. – California, US, 1978. – 458 p.

7. Knacke T.W. Parachute Recovery Systems Design Manual. – 1st ed. Santa Barbara, CA: Para Publishing, 1992. – 506 p.

8. Лялин B.B., Морозов В.И., Пономарев A.T. Парашютные системы. Проблемы и методы их решения. – М.: Физматлит, 2009. – 576 с.

9. Рысев О.В., Пономарев A.T., Васильев М.И. и др. Парашютные системы. – М.: Наука, 1996. – 288 с.

10. Иванов П.И. Проектирование, изготовление и испытания парапланов: Методическое руководство для разработчиков парапланерных систем, конструкторов и испытателей. – Феодосия: КП «Гранд-С», 2001. – 256 с.

11. Lingard J.S. The Performance and Design of Ram-Air Gliding Parachutes. – RAE Technical Report TR 81103. – London: Procurement Executive, Ministry of Defense, 1981. – 106 p.

12. Lingard J.S. Ram air parachute design // 13th AIAA Aerodynamic Decelerator Systems Technology Conference. Clearwater Beach, Florida, US: AIAA, 1995.

13. Yakimenko O.A. (ed.). Precision Aerial Delivery Systems: Modeling, Dynamics, and Control. – Reston, VA: American Institute of Aeronautics and Astronautics, Inc., 2015. – 948 p.

14. Sobieszczanski-Sobieski J., Morris A., Tooren M. Multidisciplinary Design Optimization Supported by Knowledge Based Engineering. – Chichester, UK: John Wiley & Sons, Ltd, 2015. – 393 p.

15. Martins J.R.R.A., Lambe A.B. Multidisciplinary Design Optimization: A Survey of Architectures // AIAA Journal. 2013. Vol. 51. No. 9, pp. 2049-2075. DOI: 10.2514/1.J051895

16. Papalambros P.Y., Wilde D.J. Principles of optimal design: Modeling and computation.  – 2nd ed. – Cambridge; New York: Cambridge University Press, 2000. – 390 p.

17. Fasano G., Pinter J.D. Space Engineering: Modeling and Optimization with Case Studies. – New York: Springer Science+Business Media, 2016. – 487 p. DOI: 10.1007/978-3-319-41508-6

18.  Deb K. Multi-Objective Optimization using Evolutionary Algorithms. – New York, USA: John Wiley & Sons, 2001. – 518 p.

19.  Liu G.P., Yang J.B., Whidborne J.F. Multiobjective optimisation and control. – Baldock, Hertfordshire, England; Philadelphia, Pa: Research Studies Press, 2003. – 320 p.

20. Романова T.H., Пащенко О.Б., Гаврилова Н.Ю., Щетинин Г.А. Инженерный метод многодисциплинарной оптимизации динамического объекта // Вестник Московского авиационного института. 2016. Т. 23. № 3. С. 7-14.

21. Романова Т.Н., Пащенко О.Б., Гаврилова Н.Ю., Щетинин Г.А. Многодисциплинарная оптимизация конфигураций горизонтального оперения манев­ренного самолёта // Вестник Московского авиационного института. 2016. Т. 23. № 4. С. 17-25.

22. Thedens P., Oliveira G., Schmehl R. Ram-air kite airfoil and reinforcements optimization for airborne wind energy applications // Wind Energy. 2019. Vol. 22. No. 5, pp. 653-665. DOI: 10.1002/we.2313

23. Nosratollahi M., Ghapanvary M.A. A novel algorithm for conceptual design and optimisation of an affordable gliding airdrop platform using TCOMOGA // Aeronautical Journal. 2018. Vol. 122. No. 1252, pp. 933-959. DOI: 10.1017/aer.2018.42

24. Jann T. Aerodynamic Coefficients for a Parafoil Wing with Arc Anhedral – Theoretical and Experimental Results // 17th AIAA Aerodynamic Decelerator Systems Technology Conference and Seminar (19-22 May 2003, Monterey, California, American Institute of Aeronautics and Astronautics). AIAA 2003-2106. DOI: 10.2514/6.2003-2106