توسعه الگوریتم طراحی مفهومی سامانه هواایست تاکتیکی

در مقاله حاضر الگوریتم طراحی پیکره هواایست تاکتیکی در فاز طراحی مفهومی توسعه داده شده است. هواایست تاکتیکی به عنوان یک گام میانی برای بالن استراتوسفری است. الگوریتم توسعه داده شده، دارای چهار حلقه ی مجزا است و با استفاده از آن پارامترهای مهم طراحی و عملیاتی بالن مقید نظیر ابعاد بالن، شکل و ساختار دم ها، بودجه بندی جرمی اجزای بالن، درصد بالونت، جنس مواد، تنش وارد بر پوسته بالن، کشش افسار در وینچ، حاشیه پایداری استاتیکی، زاویه حمله، میزان عقب رفت بالن، طول افسار، پروفیل افسار، مکان نقطه ی گیرش و بسیاری از پارامترهای دیگر تعیین می شود. چرخه ی طراحی ارائه شده، با توجه به الزامات ورودی، برای یک بالن انجام شده و نتایج مربوط به طراحی ارائه شده است. به منظور بهینه سازی طراحی دم بالن مقید، از روش طراحی آزمایش تاگوچی و ماتریس آرایه های متعامد (۴۵) L۱۶ استفاده شده است. با استفاده از این روش ۱۶ دم مختلف طراحی و اثر آن در طراحی و میزان پایداری استاتیکی بالن بررسی شده و دم بهینه معرفی شده است. با استفاده از الگوریتم حاضر، بالن مقیدی با طول ۱۵.۷ متر طراحی شده است که قابلیت حمل محموله ۴۰ کیلوگرمی تا ارتفاع ۲۰۰ متر را داراست. در نهایت اثر پارامترهایی نظیر سرعت باد عملیاتی، مقدار جرم محموله ی بالن، محل نصب محموله و ارتفاع منطقه عملیات بالن نسبت به سطح دریا بر روی پارامترهای عملکردی نظیر زاویه حمله ی بالن، مقدار حاشیه ی پایداری استاتیکی و مقدار کشش افسار در وینچ مورد بررسی قرار گرفته است.