Optimización Aero-Stealth Basada en Gradientes de una Aeronave Simplificada
Autores: Thoulon, Charles; Roge, Gilbert; Pironneau, Olivier
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Optimización Aero-Stealth Basada en Gradientes de una Aeronave Simplificada
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Aviones de combate
Rendimiento aerodinámico
Baja observabilidad
Optimización
Criterio de sigilo
Frente de Pareto
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Los aviones de combate modernos necesitan cada vez más conjugar el rendimiento aerodinámico y la baja observabilidad. En este artículo, presentamos una metodología para una optimización aero-stealth bidisciplinaria basada en gradientes. La forma del avión se parametriza con la ayuda de un modelador CAD, y la optimizamos con el algoritmo SLSQP. La resistencia, calculada con la ayuda de un método RANS, se utiliza como criterio aerodinámico. Para el criterio de sigilo, se deriva una función de la sección transversal de radar en un cono de direcciones dado y se pondera con una función cuyo objetivo es cancelar la intensidad electromagnética en una dirección determinada. El sigilo se logra pasivamente dispersando la energía electromagnética lejos de la antena de radar, y no se absorbe energía por el avión, que se considera un conductor perfecto. Se identifica un frente de Pareto al variar los pesos de los criterios aerodinámico y de sigilo. El frente de Pareto permite una identificación fácil del modelo CAD correspondiente a un compromiso aero-stealth elegido.
Descripción
Los aviones de combate modernos necesitan cada vez más conjugar el rendimiento aerodinámico y la baja observabilidad. En este artículo, presentamos una metodología para una optimización aero-stealth bidisciplinaria basada en gradientes. La forma del avión se parametriza con la ayuda de un modelador CAD, y la optimizamos con el algoritmo SLSQP. La resistencia, calculada con la ayuda de un método RANS, se utiliza como criterio aerodinámico. Para el criterio de sigilo, se deriva una función de la sección transversal de radar en un cono de direcciones dado y se pondera con una función cuyo objetivo es cancelar la intensidad electromagnética en una dirección determinada. El sigilo se logra pasivamente dispersando la energía electromagnética lejos de la antena de radar, y no se absorbe energía por el avión, que se considera un conductor perfecto. Se identifica un frente de Pareto al variar los pesos de los criterios aerodinámico y de sigilo. El frente de Pareto permite una identificación fácil del modelo CAD correspondiente a un compromiso aero-stealth elegido.