طراحی مفهومی حامل های فضایی به روش همزمان جامع (hcd)

هدف از انجام این رساله، ارائه چهارچوب طراحی همزمان جامع (hcd)، وارد نمودن قابلیت اطمینان در طراحی و تجمیع زیرسامانه های اصلی حامل فضایی در قالب یک روندنمای واحد طراحی می باشد. روندنمای پیشنهادی دارای دو حلقه اصلی برای طراحی است. این حلقه ها عبارتند از : حلقه اول طراحی مفهومی بر مبنای قابلیت اطمینان و تحلیل بارگذاری : برای دستیابی به پارامترهای اصلی طراحی با قابلیت اطمینان مطلوب و مشخصات بارگذاری جهت طراحی سازه، حلقه دوم طراحی زیرسامانه ها (موضوعات طراحی): برای طراحی و دستیابی به رضایت جامع زیرسامانه های سازه مخازن و موتور حامل فضایی. در این حلقه فرض می شود قابلیت اطمینان موتور و سازه پس از بهینه شدن بی تغییر می مانند و تنها متغیرهای طراحی این دو زیرسامانه در بازه های مشخص بهینه می شوند. روندنمای طراحی تدوین شده و حلقه های آن (حلقه اول و دوم) در شکل 1 نشان داده شده اند. پارامترهای سیستمی مربوط به مشخصات زیرسامانه ها از روندنمای طراحی مفهومی حامل سوخت مایع lvcd به همراه قابلیت اطمینان مورد نیاز کارفرما به عنوان ورودی روندنما قرار گرفته و با استفاده از روش ابداعی تخصیص قابلیت اطمینان، به زیرسامانه های حامل فضایی، قابلیت اطمینان تخصیص داده می شود. در این حلقه، طراحی مفهومی حامل فضایی تا ارضا شرایط مناسب مداری و قابلیت اطمینان مطلوب تکرار می شود سپس با توجه به مشخصات بالستیکی-ابعادی، تحلیل بارگذاری حامل فضایی انجام می گیرد. در حلقه دوم، چیدمان حاصل شده و مشخصات بارگذاری و تعیین نقاط بارگذاری بحرانی در حلقه اول به عنوان پیکربندی مبنا برای طراحی سازه حامل فضایی و طراحی موتور در قالب چهارچوب طراحی همزمان جامع مورد استفاده قرار می گیرند. الزامات طراحی در حلقه دوم، مشخصات سیستمی بدست آمده از فرآیند طراحی در حلقه اول می باشد. روندنمای مذکور، طراحی بهینه چند هدفی حامل فضایی را قابل اجرا می سازد. اهداف فوق با توجه به موضوعات طراحی عبارتند از : وزن موتور، وزن سازه و کارآیی (ضربه ویژه) موتور. برای سهولت در اجرا، روندنمای جامع کدنویسی شده است. وجه تمایز روندنمای طراحی فوق نسبت به روش های قبلی را می توان جامعیت روش اعم از در نظر گرفتن قابلیت اطمینان در روند طراحی، تخصیص قابلیت اطمینان، تدوین کدهای یکپارچه موتور، سازه و بارگذاری، در نظر گرفتن دانش طراحی در بهینه سازی و طراحی بر مبنای امکانات موجود (طراحی مدولار) اشاره نمود. برای ارزیابی و صحه گذاری بر متدلوژی پیشنهادی، با استفاده از حامل فضایی موجود و مدل های دیگر طراحی مورد ارزیابی قرار گرفته اند. برای مثال مهمترین بخش روش تحلیل همزمان جامع، تدوین قوانین فازی می باشد که با استفاده از مدل های تحلیلی صحه گذاری می شوند. همچنین روش تحلیل قابلیت اطمینان شبیه سازی مونت کارلو با روش شبکه های بیزی و .... مورد ارزیابی و صحه-گذاری قرار گرفته اند. از نتایج بدست آمده در بخش ارزیابی متدلوژی چندین مقاله در مجلات معتبر isi و علمی پژوهشی و همچنین کنفرانس های بین المللی داخلی و خارجی ارائه و چاپ شده است.