bk (mm) 10 20 30 40 50 60 Cx0 0,515 0,515 0,515 0,515 0,515 0,515 Cy 0,308 0,307 0,307 0,307 0,307 0,307 Φ1 0,958 0,958 0,958 0,959 0,960 0,961 Φ2 3,817 3,802 3,802 3,759 3,731 3,676 Φ3 0,999 0,977 0,961 0,950 0,968 0,976 fz (Hz) 1,978 1,976 1,971 1,974 1,982 1,984 fx/fz 3,713 3,715 3,719 3,709 3,699 3,680 nyVmin 1,811 1,804 1,804 1,781 1,765 1,735 R (m) 655,7 655,1 650,9 655,2 663,6 668,5 αp.cb (độ) 5,75 5,76 5,80 5,81 5,80 5,80 Vtb (m/s) 117,0 116,7 116,4 116,0 116,2 115,6 Dmin (m) 0,753 0,689 0,635 0,704 0,698 0,816
Kết quả mô phỏng khảo sát các phương án nhận thấy: khi tăng dần chiều dài dây cung mút cánh trong vùng khảo sát, các tham số khí động và động học của KCB ít bị thay đổi do diện tích cánh thay đổi khơng nhiều. Trong vùng khảo sát của dây cung mút cánh, giá trị các hàm ràng buộc đều nằm trong giới hạn cho phép.
Như vậy, dựa vào kết quả khảo sát ảnh hưởng của các tham số có thể rút ra một số kết luận sau:
- Khi thay đổi các tham số thiết kế cụm cánh làm thay đổi các đặc trưng khí động và động học của KCB. Tuy nhiên, tham số vị trí cánh và tham số sải cánh có ảnh hưởng đáng kể hơn cả. Các tham số khác của cánh không ảnh hưởng nhiều đến diện tích cánh nên ít ảnh hưởng đến các đặc trưng khí động và động học của KCB.
- Khi tăng độ ổn định sẽ làm giảm tính điều khiển của KCB và ngược lại. - Tần số dao động riêng kênh chúc ngóc và hệ số quá tải pháp tuyến cho phép có
chiều biến thiên ngược nhau. Giá trị giới hạn dưới của hệ số quá tải pháp tuyến cho phép và tần số dao động riêng kênh chúc ngóc có thể được dùng để giới hạn cho bài tốn thiết kế KCB có đủ độ ổn định và có khả năng điều khiển tới mục tiêu. Khi vượt ra ngoài phạm vi giới hạn của 2 tham số này KCB có thể bị gục hoặc khơng đủ khả năng duy trì quỹ đạo bay bằng.
- Tính điều khiển được và khả năng cơ động của KCB có chiều biến thiên giống nhau nên có thể chọn một trong hai tham số làm đại diện là hàm mục tiêu cho bài toán tối ưu.
Do tham số sải cánh và vị trí lắp cánh có ảnh hưởng nhiều đến các đặc trưng khí động và động học của KCB, các tham số cịn lại có ảnh hưởng khơng nhiều nên khi xác định giới hạn vùng tìm kiếm tham số tối ưu ta ưu tiên vùng tìm kiếm rộng hơn cho 2 tham số là sải cánh và vị trí lắp cánh. Điều này đảm bảo khả năng tìm được nghiệm tối ưu tốt nhất. Các tham số còn lại
được lấy dựa theo điều kiện thỏa mãn các ràng buộc hình học cịn lại.
Các ràng buộc và giới hạn đối với các tham số thiết kế bộ cánh trước khi đó được xác định như sau:
- Vị trí lắp cánh được xác định bằng khoảng cách từ đáy nhỏ của hình cơn tới đáy lớn của hình cơn. Theo kết quả khảo sát, giới hạn tìm kiếm của tham số vị trí lắp cánh xa = [0 mm; 40 mm].
- Cận dưới của sải cánh khơng nhỏ hơn bán kính thân KCB, cận trên khơng vượt quá giới hạn cho phép của hòm chứa và đảm bảo bền khi chịu uốn nhất định. Dựa theo kết quả khảo sát ảnh hưởng sơ bộ ta chọn vùng giới hạn của tham số thiết kế sải cánh là L = [65 mm; 95 mm].
- Chiều dài dây cung gốc cánh b0 được xác định sao cho cánh nằm trong đoạn côn của đầu nổ. Giới hạn chiều dài dây cung gốc cánh được chọn trong khoảng
b0 = [30 mm; 90mm].
- Chiều dài dây cung mút cánh được lấy trong khoảng bk = [10 mm; 90 mm]. Dây cung mút cánh có chiều dài nhỏ hơn dây cung gốc cánh. Điểm cuối dây cung mút cánh khơng vượt q đáy lớn của hình nón.
- Góc mũi tên cánh được lấy trong khoảng χ = [00; 300].
- Điểm kết thúc dây cung gốc cánh và dây cung mút cánh khơng vượt q đáy lớn phần nón của đầu nổ.
4.3.2. Xác định tập các phương án chấp nhận được
Chọn chuỗi LPτ gồm N = 1024 điểm. Tiến hành tính tốn tọa độ các phương án tìm kiếm theo chuỗi LPτ theo như Mục 3.2.1 trong vùng khơng gian tìm kiếm P được giới hạn bởi các cận dưới và cận trên của các tham số thiết kế (4.4). Để giảm thiểu số lượng các phương án tính tốn, ở bước tính tốn khí động tiến hành loại bỏ các điểm khơng thỏa mãn các điều kiện ràng buộc hình học (4.5).
0 ≤ xa ≤ 40 65 ≤ L ≤ 95 30 ≤ b ≤ 90 (4.4) 0 10 ≤ b ≤ 90 k 0 ≤ χ ≤ 30 xa + b0 ≤ 90 bk ≤ b0 (4.5) x + L tan χ + b ≤ 90 a k
Kết quả nhận được 363 phương án còn lại. Giải và khảo sát kết quả bài tốn mơ phỏng động lực học bay KCB nhận được tập G gồm 53 phương án thỏa mãn tất cả các điều kiện ràng buộc của bài tốn (Hình 4.21).
Hình 4.21. Tập G trong khơng gian hàm mục tiêu
Từ 53 phương án thuộc tập G ta quan tâm đến các phương án mà tại đó các hàm mục tiêu đạt giá trị nhỏ nhất:
- Phương án ứng với i = 887 cho giá trị cực tiểu các hàm mục tiêu về hệ số chất lượng khí động Φ1 là phương án KCB có hệ số chất lượng khí động tốt nhất.
- Phương án ứng với i = 343 cho cực tiểu hàm mục tiêu về độ ổn định Φ2 là phương án KCB có độ ổn định cao nhất.
- Phương án ứng với i = 831 cho cực tiểu hàm mục tiêu về tính điều khiển được Φ3 là phương án KCB có tính điều khiển được tốt nhất.
Tọa độ của 3 điểm tương ứng với 3 phương án trên và của phương án cơ sở thể hiện trên Bảng 4.14.