Оптимальное аэродинамическое проектирование как элемент технологии обеспечения безопасности в гражданской авиации | Технологии безопасности жизнедеятельности. 2023. № 2. DOI: 10.17223/7783494/2/4

Оптимальное аэродинамическое проектирование как элемент технологии обеспечения безопасности в гражданской авиации

Рассматривается один из элементов технологии, обеспечивающей безопасность жизнедеятельности в гражданской авиации - оптимальное аэродинамическое проектирование, позволяющее достичь ключевых аэродинамических характеристик летательного аппарата, необходимых для гарантированно безопасного полета в широком диапазоне изменения его условий. Данный метод позволяет найти оптимальную форму для конфигурации крыло-фюзеляж-мотогондола двигателя, которая обеспечивает минимальное сопротивление при фиксированной подъемной силе с учетом многочисленных геометрических и аэродинамических условий. Решение задачи получено на основе сочетания численных решений полных уравнений Навье-Стокса для турбулентных течений вязкого сжимаемого газа с методом глобального оптимального поиска на базе генетических алгоритмов с учетом конструктивных параметров и конструктивных ограничений. Показано, что оптимальное решение отвечает всем заданным ограничениям на форму проектируемого самолета и его аэродинамические свойства, обладает достаточно малым полным сопротивлением при заданных условиях крейсерского полета. Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов.

Скачать электронную версию публикации

Загружен, раз: 11

Ключевые слова

оптимальное проектирование, полные уравнения Навье-Стокса, коэффициент сопротивления, момент тангажа, коэффициент подъемной силы

Авторы

ФИО	Организация	Дополнительно	E-mail
Пейгин Сергей Владимирович	ООО «ОПТАКОНТ»	доктор физико-математических наук, профессор, генеральный директор	mishpahat_peiguine@yahoo.com

Всего: 1

Ссылки

Obayashi S., Yamaguchi Y., Nakamura T. Multiobjective Genetic Algorithm for Multidisciplinary Design of Transonic Wing Planform // Journal of Aircraft. 1997. V. 34. P. 690-693.

Vicini A., Quagliarella D. Inverse and Direct Airfoil Design Using a Multiobjective Genetic Algorithm // AIAA Journal. 1997. V. 35(9). P. 1499-1505.

Mohammadi B., Pironneau O. Applied Shape Optimization for Fluids. Oxford: Oxford University Press, 2001.

Nadarajah S.K., Jameson A. Studies of the Continuous and Discrete Adjoint Approaches to Viscous Automatic Aerodynamic Shape Optimization // AIAA Paper. 2001. № 2530. P. 2001.

Vassberg J., Jameson A. Aerodynamic Shape Optimization Part 1: Theoretical Background. Von Karman Institute for Fluid Dynamics, Lecture Series - Introduction to Optimization and Multidisciplinary Design, Brussels, 2006.

Vassberg J., Jameson A. Aerodynamic Shape Optimization Part 2: Sample Applications. Von Karman Institute for Fluid Dynamics, Lecture Series - Introduction to Optimization and Multidisciplinary Design, Brussels, 2006.

Zingg D. W., Nemec M., Pulliam T. Y. A Comparative Evaluation of Genetic and Gradient-Based Algorithms Applied to Aerodynamic Optimization // European Journal of Computational Mechanics. 2008. V. 17. P. 103-126.

Jameson A., Martinelli L., Vassberg J. Using Computational Fluid Dynamics for Aerodynamics - A Critical Assessment // ICAS Paper. 2002. № 1.10.1.

Epstein B., Peigin S. Robust Hybrid Approach to Multiobjective Constarined Optimization in Aerodynamics // AIAA Journal. 2004. V. 42. P. 1572-1581.

Epstein B., Peigin S.Computational Fluid Dynamics driven optimization of blended wing body aircraft // AIAA Journal. 2006. V. 44. P. 2736-2745.