بهینه‌سازی طراحی چندموضوعی حامل انسان با استفاده از روش همه در یک مرحله و الگوریتم شبیه‌سازی سرد‌ شدن

طراحی بهینه چندموضوعی یکی از روش‌های جدید طراحی با قابلیت حل مسائل پیچیده با فضای طراحی بزرگ از جمله مسائل هوافضایی است. هدف از این پژوهش بهینه‌سازی طراحی مفهومی یک حامل انسان دو مرحله‌ای با بوسترهای جانبی با استفاده از روش طراحی بهینه چندموضوعی است. در این راستا در مرحله اول، برای دستیابی به یک نقطه شروع مناسب به ‌منظور اجرای فرآیند طراحی بهینه، از روش طراحی آماری استفاده شده و سپس با استفاده از شبیه‌سازی دو درجه آزادی و انجام محاسبات جرمی  انرژیتیک فرآیند طراحی آماری، صحه‌گذاری گردیده است. در مرحله دوم، به‌ منظور بهینه‌سازی طراحی مفهومی اولیه، از رویکرد طراحی بهینه چندموضوعی استفاده شده است. ساختار در نظر گرفته شده برای طراحی بهینه چند‌موضوعی، ساختار همه در یک مرحله، و الگوریتم بهینه‌ساز به‌کار رفته، الگوریتم شبیه‌سازی سردشدن می‌باشد. با انجام فرآیند بهینه‌سازی، وزن استارتی موشک 7 تن کمتر از وزن آن در فرآیند شبیه سازی معمولی خواهد بود. کاهش در جرم استارتی عامل اصلی کاهش هزینه تولید و پرتاب موشک می باشد.

Multidisciplinary Conceptual Design Optimization of Manned Launch Vehicle Using All At Once Method and Simulated Annealing Algorithm

Multidisciplinary design optimization is one of the new methods of design with ability solving complicated problems with large design space including aerospace problems. The purpose of this article is the conceptual design of a two stage crew launch vehicle with side boosters. Thus, in first phase, in order to achieve a suitable design point, the statistical design technique is used, and then statistical design process is validated by using two degree of freedom simulation and doing energetic mass calculations. In second phase, multidisciplinary design optimization approach is applied for initial conceptual design optimization. The preferred structure for multidisciplinary design optimization is all at once and simulated annealing is used as the optimizer algorithm. Having performed the optimization process, a mass decrease of about 7 tons from missile gross weight was attained with respect to normal simulation results, and as already known, the decrease in gross mass undeniably leads to a consequent decrease in the cost of producing and launching missiles.