Resumen

El objetivo de la optimización es mejorar el diseño de las aeronaves identificando las formas de ala más prometedoras en la fase inicial y descartando las menos eficaces. Hay que tener en cuenta múltiples disciplinas a la hora de evaluar nuevas formas de ala, y se propone un marco basado en modelos para incluir la estimación de la masa y la estabilidad longitudinal junto con la aerodinámica. La optimización se realiza con un optimizador de enjambre de partículas, se utilizan métodos estadísticos para la estimación de la masa y el método de la red de vórtices (VLM) con correcciones empíricas para el flujo transónico proporciona el rendimiento aerodinámico. Se investigan tres sustitutos del modelo aerodinámico. El primero se basa en la interpolación de la función de base radial (RBF), y se apoya en una base de datos precalculada para evaluar el rendimiento de las nuevas formas de ala. El segundo se basa en una red neuronal artificial y necesita datos precalculados para un paso de entrenamiento. El tercero es un modelo híbrido que cambia automáticamente entre VLM y RBF, y no necesita ningún cálculo previo. Su criterio de cambio se define de forma objetiva para evitar cualquier arbitrariedad. La investigación se realiza para un caso de prueba basado en el modelo de investigación común (CRM). Se obtienen resultados de referencia con el modelo aerodinámico basado en VLM para optimizaciones de dos y tres objetivos. Se comparan los resultados de todos los modelos sustitutivos para la misma optimización de referencia, de modo que se ponen de manifiesto sus ventajas y limitaciones. Para cada uno de los sustitutos se ofrece una discusión sobre parámetros específicos, como el número de muestras, por ejemplo. En general, se propone una aplicación basada en un modelo híbrido como compromiso entre la versatilidad y un nivel arbitrario de precisión para el diseño de alas en su fase inicial.

• Materias:Aerodinámica Ingeniería aeroespacial Satélites Satélite artificial Meteorología
• Subjects:Aerodynamics Aerospace engineering Satellites Artificial satellites Meteorology
• Palabras claves:nuevas formas de ala, modelo híbrido, estimación de masa, modelo aerodinámico, nivel de precisión, número de muestra, optimizador de enjambre de partículas, vlm, formas de ala prometedoras, modelo de investigación común
• Keywords:new wing planforms, hybrid model, mass estimation, aerodynamic model, level of accuracy, number of sample, particles swarm optimiser, vlm, promising wing planforms, common research model