Chương 4 luận án đã kiểm chứng phương pháp xác định bộ hệ số khí động KCB bằng phần mềm MD; kiểm chứng chương trình mơ phỏng động lực học bay đã xây dựng ở Chương 2. Chương 4 cũng đã tiến hành giải bài toán tối ưu tham số thiết kế bộ cánh trước của KCB điều khiển một kênh cải tiến. Phương án cơ sở để tối ưu là một phương án cải tiến đã được thử nghiệm thành công. Kết quả nhận được phương án thiết kế tối ưu theo tính điều khiển, đồng thời tính ổn định và chất lượng khí động tốt hơn so với phương án cơ sở. Kết quả kiểm chứng chương trình mơ phỏng động lực học bay được thể hiện trong cơng trình [CT4].
KẾT LUẬN Các kết quả đạt được của luận án:
Với việc chọn đối tượng nghiên cứu là biên dạng khí động của KCB điều khiển một kênh cải tiến sử dụng dây vi cáp kiểu KCB CT14M, đề tài luận án đã hoàn thành mục tiêu đề ra, thực hiện được các nội dung sau:
- Trên cơ sở phân tích tổng quan về bài tốn tối ưu biên dạng khí động KCB; các phương pháp tối ưu biên dạng khí động; xu hướng phát triển KCB điều khiển một kênh; đánh giá các vấn đề tồn tại; luận án đã đưa ra hướng nghiên cứu là xây dựng và giải bài tốn tối ưu biên dạng khí động KCB điều khiển một kênh bằng phương pháp PSI sử dụng chuỗi LPτ kết hợp tính tốn bộ hệ số khí động bằng Missile Datcom.
- Luận án đã xây dựng chương trình mơ phỏng động lực học bay của KCB điều khiển một kênh bằng ngơn ngữ MatlabSimulink. Chương trình cho phép khảo sát tự động các phương án thiết kế khác nhau của KCB cũng như các kịch bản tấn công mục tiêu khác nhau.
- Luận án đã xây dựng bài toán tối ưu biên dạng khí động KCB dựa trên các hàm mục tiêu là hệ số chất lượng khí động, tính ổn định và điều khiển được của KCB. Trình bày phương pháp giải bài toán tối ưu theo thuật toán phương pháp PSI sử dụng chuỗi LPτ dựa trên phân tích kết quả bài tốn mơ phỏng động lực học bay.
- Giải bài toán tối ưu các tham số thiết kế bộ cánh trước của KCB điều khiển một kênh cải tiến kiểu CT14M.
Những đóng góp mới của luận án:
- Đã xây dựng được mơ hình tốn và chương trình mơ phỏng động lực học bay của một lớp khí cụ bay điều khiển một kênh bằng dây vi cáp.
khiển một kênh bằng phương pháp nghiên cứu không gian tham số sử dụng chuỗi LPτ . Ứng dụng phương pháp này đã xác định được bộ tham số thiết kế tối ưu cho bộ cánh trước của một loại khí cụ bay điều khiển một kênh tại Việt Nam.
Hướng nghiên cứu tiếp theo:
Do điều kiện thời gian, một số nội dung nghiên cứu của luận án chưa được thực hiện. Hướng nghiên cứu có thể được triển khai tiếp theo của là: - Hồn thiện mơ hình tốn lực căng dây vi cáp có tính đến độ võng dây do khối
lượng và ảnh hưởng của điều kiện khí tượng;
- Kiểm chứng phương án thiết kế tối ưu bằng thử nghiệm bắn bay ở các kịch bản mục tiêu khác nhau.
- Tối ưu biên dạng khí động các loại KCB khác với các dạng hàm mục tiêu và ràng buộc khác nhau.
DANH MỤC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CƠNG BỐ
[CT1] Nguyễn Văn Chúc, Trần Mạnh Tuân, Vũ Mạnh Tuấn, Lê Đức Hạnh, Lê Quang Sỹ, (2020), “Nghiên cứu tối ưu hình dạng khí động tên lửa điều
khiển chống tăng tầm gần”, Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, số Đặc san
Hội thảo Quốc gia FEE, tr.230-237.
[CT2] Tran Manh Tuan, Nguyen Phu Thang, Nguyen Ngoc Dien, (2021), “Multiobjective optimizations of the aerodynamic shape of the front fusage of
a controlled flying aircraft by parameter space investigation”, Journal of
Mechanical Engineering Research and Developments, Vol. 44, pp.101-111. [CT3] Чан Мань Туан, Буй Ван Тиен, (2021), “Многокритериальная
оптимизация параметров несущих поверхностей управляемого летательного аппарата”, Инновационные научные исследования, №11-
2(13), стр.38-51.
[CT4] Trần Mạnh Tuân, Nguyễn Văn Chúc, Lê Đức Hạnh, Phan Thế Sơn, (2021), “Nghiên cứu xác định lực căng dây cáp tên lửa có điều khiển”, Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, số Đặc san HNKH dành cho NCS và CBNC trẻ, tr.103-109.
[CT5] Буй Ван Тиен, Чан Мань Туан, Нгуен Хыу Шон, (2021),
“Оптимизация формы сверхзвукового тела вращения в рамках гипотезы локального взаимодействия”, Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân
sự, Số Đặc san Tên lửa, tr.72-78.
[CT6] Trần Xuân Diệu, Nguyễn Trần Duy, Trần Mạnh Tuân, (2021), “Tính
tốn thời điểm mở bảo hiểm cho ngịi nổ tên lửa chống tăng tầm gần”, Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, số Đặc san HNKH dành cho NCS và CBNC trẻ, tr.94-102.
[CT7] Trần Mạnh Tuân, Bùi Văn Tiến, Nguyễn Hữu Sơn, (2022), “Sử dụng
thuật tốn di truyền và phương pháp tìm kiếm khơng gian trong việc lựa chọn tối ưu các tham số cụm cánh trước của tên lửa”, Tạp chí Khoa học và kỹ
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt
[1] Nguyễn Văn Chúc, Phan Văn Chương, Trần Mạnh Tuân, Lê Quang Thương, Phan Thế Sơn, Đặng Văn Thức, Về một giải pháp nâng cao độ chính xác xác
định mơ-men qn tính của tên lửa điều khiển, Tạp chí Nghiên cứu KH&CN
quân sự, Số 62, 8/2019.
[2] Nguyễn Văn Chúc, Phan Văn Chương, Trần Mạnh Tuân, Lê Quang Thương, Trần Phú Hồnh, Lê Đức Hạnh, Nghiên cứu phối trí khí động phục vụ cải tiến,
thiết kế mới tên lửa điều khiển một kênh, Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân
sự, Số 61, 6/2019.
[3] Nguyễn Văn Chúc, Nguyễn Văn Sơn, Trần Phú Hoành, Phương pháp xác định
hệ số lệnh tên lửa một kênh quay quanh trục dọc, Tạp chí Nghiên cứu KH&CN
quân sự, Số 45, 10/2016.
[4] Nguyễn Văn Chúc, Nguyễn Phú Thắng, Phạm Khắc Lâm, Mô phỏng bán tự
nhiên thời gian thực tên lửa điều khiển kiểu B72, Tạp chí Nghiên cứu KH&CN
quân sự, số Đặc san Tên lửa, 09/2016.
[5] Phan Văn Chương, "Nghiên cứu ảnh hưởng của một số tham số kết cấu đến
đặc trưng động lực học của hệ thống tên lửa kéo chuỗi nổ mềm liên tục", Luận án Tiến sĩ kỹ thuật, Viện KH-CNQS, 2011.
[6] Tô Văn Dực, Nguyễn Văn Sơn, Động lực học bay và nguyên lý dẫn khí cụ bay
điều khiển một kênh, NXB Khoa học kỹ thuật, 2006.
[7] Vũ Tùng Lâm, Nghiên cứu phương pháp thiết kế tối ưu kết cấu vỏ khoang
KCB đối hải dưới âm, Luận án Tiến sĩ kỹ thuật, Viện KH-CNQS, 2016.
[8] Tăng Xuân Long, Trịnh Hồng Anh, Hồ Xuân Vĩnh, Tối ưu các thông số thiết
kế máy lái điện – khí tên lửa đối hải bằng phương pháp Monte-Carlo, Tạp chí
[9] Nguyễn Trang Minh, So sánh một số phương pháp tìm nghiệm tối ưu xây dựng
trên cơ sở mơ phỏng q trình tự nhiên, Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự,
Số 33, 10/2014.
[10] Bùi Phúc Kiển, Quy hoạch đa mục tiêu, Luận văn thạc sĩ Tốn học, ĐHSP Thành phố Hồ Chí Minh, năm 2012.
[11] Lê Văn Hiệp, Một lớp các phương pháp giải bài toán tối ưu nhiều mục
tiêu, Luận văn thạc sĩ toán học, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh,
năm 2009.
[12] Bùi Thế Tâm, Trần Vũ Thiệu, Các phương pháp tối ưu hóa, Nxb Giao thơng vận tải, Hà Nội, năm 1998.
[13] Nguyễn Hải Thanh, Tối ưu hóa, Nxb Đại học Bách khoa, Hà Nội, năm 2006.
[14] Nguyễn Đình Thúc, Trí tuệ nhân tạo – Lập trình tiến hóa, Nxb Giáo dục, Hà Nội, 2002.
[15] Tổ hợp KCB chống tăng 9K11, Cục kỹ thuật/ Bộ tư lệnh Pháo binh, Hà
Nội, 2006.
[16] Trần Mạnh Tuân, Nguyễn Phú Thắng, Nguyễn Văn Chúc, Đỗ Tiến Cần, Phạm Khắc Lâm, Xác định các hệ số khí động của tên lửa B72 khi quay
quanh trục dọc, Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 45, 10/2016.
[17] Hoàng Quang Tuyến, Bài giảng Toán tối ưu, Trường ĐH Sự phạm Đà Nẵng, TP Đà Nẵng, 2012.
Tiếng Anh
[18] Ahmed Z. Al-Garni, Ayman H. Kassem, Ayman M. Abdallah,
Aerodynamic-Shape Optimization of Supersonic-Missiles Using Monte-Carlo,
International Review of Aerospace Engineering (I.RE.AS.E), 02/2008. [19] ANSYS CFX Release 12.0: “ANSYS CFX-Solver Theory Guide”. [20] Anderson M. B., Missile Aerodynamic Shape Optimization Using
Genetic Algorithms, Journal Of Spacecraft And Rockets, Vol. 37, No. 5,
September–October2000.
[21] Colonno M., Palacios F., Economon T. D., Lonkar A. K., Alonso J. J.,
An Adjoint-Based Aerodynamic Shape Optimization Methodology for Fairing Systems, In 31st AIAA Applied Aerodynamics Conference (p. 2649), 2013.
[22] Deb Kalyanmoy, Multi-objective optimization using evolutionary
algorithms, Chichester, UK: Wiley; 2001.
[23] Feyzioğlu E., Roll Characterıstıcs And Shape Optımızatıon Of The
Free-To-Rotate Taıl-Fıns On A Canard-Controlled Mıssıle, Doctoral
Dissertation, Mıddle East Technıcal Unıversıty, 2014.
[24] Holland J. H., Adaptation in Natural and Artificial Systems, Cambridge: MIT Press, 1992.
[25] Kennedy J., Eberhart. R.C. , Particle swarm optimization, In Proceedings of the IEEE International Joint.
[26] Ocokoljic G.J. , Aerodynamic shape optimization of guided missile based
on wind tunel testing and computational fluid dynamic simulation, “Thermal
Science”, vol 21, No3, 2017.
[27] Omer Tanrikulu, Veysi Ercan, Optimal external configuration design of
unguided missiles, AIAA-97-3725, 1997.
[28] Riddle D. B., Hartfield R. J., Burkhalter J. E., & Jenkins R. M., Genetic-
algorithm optimization of liquid-propellant missile systems, Journal of
Spacecraft and Rockets, 46, 151-159, 2009.
[29] Runduo C., Xiaobing Z., Multi-objective optimization of the
aerodynamic shape of a long-range 2018.
[30] Simulink Destop Realtime. User’s guide, MathWorks MATLAB, R2015.
[31] Sivanandam S. N., Deepa S. N., Introduction to Genetic
[32] Srinivas N., Deb K., Multi-Objective function optimization
using the non-dominated sorting genetic algorithm, Evolutionary
Computaion, vol. 2, N°3, pp.221-248.
[33] Tanil C., Platin B. E., External configuration optimization of missiles in
conceptual design, 2009.
[34] Usta E., Arslan K., Tuncer I. H., Aerodynamic design analysis of missile
with strake configuration at supersonic mach numbers, 8th Ankara
International Aerospace Conference 10-12 September., 2015.
[35] Vidanovic, N., Rasuo, B., Kastratovic, G., Maksimovic, S., Curcic, D., Samardzic M., Aerodynamic–structural missile fin optimization, Aerospace Science and Technology, 65, 26-45, 2017.
[36] Wiliam B. Blake, Missile Datcom. User manual, 1998.
[37] Xia C. C., Jiang T. T., Chen W. F., Particle Swarm Optimization of
Aerodynamic Shapes With Nonuniform Shape Parameter–Based Radial Basis Function, Journal of Aerospace Engineering, 30(3), 04016089, 2016.
[38] Xiaobing Z. Runduo C., Multi-objective optimization of the aerodynamic
shape of a long-range, 2018.
[39] Yang Y. R., Jung S. K., Cho T. H., & Myong R. S., Aerodynamic Shape
Optimization System of a Canard-Controlled Missile Using Trajectory- Dependent Aerodynamic Coefficients, Journal of Spacecraft and Rockets,
49(2), 243-249, 2012.
[40] Yugoimport-Sdpr, Upgraded malyutka anti-tank missile family,
Belgrade, 2006. Tiếng Nga [41] Артоболевский И. И., Генкин М. Д., Гринкевич В. К., Соболь И. М., Статников Р. Б., Оптимизацияв теории машин ЛП-поиском, Докл. АН СССР,1971, том 200, номер 6, 1287г –1290г. [42] Ветров В.В., Грязев М.В., Основы устройства и функционирования
противотанковых управляемых рaкет, изд. ТулГУ, Тула 2006г. [43] Дьяконов В., Круглов В., МАТЛАВ. Анализ, идентификация и моделирование систем. Изд. Пртер. С. Петербург. 2002г. [44] Каликин В.В., Численные методы, - М.: Наука, 1978г. [45] Кашин В.М., Лифиц А.Л., Ефремов М.И. Основы проектирования переносных зенитных ракетных комплексов. Москва, Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана – 2014г. [46] Колесников К.С., Динамика ракетa, Машиностроение, 2003г. [47] Коростелев О.П., Теоретические основы проектирования
ствольных управляемых ракет. Defense Express Library. Киев. 2007г.
[48] Лебедев А.А. Чернобровкин Л.С. Динамика полета беспилотных летательных аппаратов. Москва. Издательство Машиностроение 1973г. [49] Лотов А.В., Поспелова И.И., Многокритериальные задачи принятия решений: Учебное пособие. – М.: МАКС Пресс, 2008г. – 197 с. [50] Мануйленко В.Г., Удин Е.Г., Теоретическик основы построения крылатых управляемых, Санкт-Петербург, 2020г. [51] Мещерский И.В., Работы по механике тел переменной массы, изд. Технико-тоеретической литературы, Москва, 1952г. [52] Наземная аппаратура управлерия снарядом 9М14М (9М14) –Пуль управления 4С415. Москва: Военное издательство Министерства обороны СССР, 1972г. [53] Назаренко А.М. , Эффективный алгоритм многокритериальной суррогатной оптимизации, Выпускная квалификационная работа на степень магистра студента 711гр., Работа выполнена в ИППИ РАН, Москва, 2013г. [54] Соболь И. М., Статников Р. Б. ЛП-поиск и задачи оптимального конструирования, Проблемы случайного поиска. — Рига: Зинатне,
1972г. -№ 1. c. 117-135. [55] Соболь И.М., Стаников Р.В., Выбор оптимальных параметров в задачах со многими критериями. Москва: Дрофа, 2006г. [56] Соляник П.Н., М.Л.Сургайло, В.В.Чмовж, Экспериментальная Аэродинамика, Харьков "ХАИ", 2007г. [57] Техническое описание наземной аппаратуры управления 9М14. Москва. Издательство Машиностроение, 1967г. [58] Управляемый снаряд 9М14М. Техническое описание. Изд. Министр Обороны СССР 1966г. [59] Федоренко Р. П. Приближенные решения задач оптимального управления. — М.: Наука, 1978г.
PHỤ LỤC Phụ lục 1: Biên dạng khí động khí cụ bay CT14M
PL1 70
Phụ lục 5: Bảng hệ số r(l ) l = 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 j = 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 3 5 15 17 51 85 255 257 771 1285 3855 4369 13107 21845 65535 65537 196611 327685 983055 3 1 1 7 11 13 61 67 79 465 721 823 4091 4125 4141 28723 45311 53505 250113 276231 326411 4 1 3 7 5 7 43 49 147 439 1013 727 987 5889 6915 16647 49925 116487 83243 116529 715667 5 1 1 5 3 15 51 125 141 177 759 267 1839 6929 16241 16565 17139 82207 50979 252717 851901 6 1 3 1 1 9 59 25 89 321 835 833 4033 3913 11643 18777 35225 102401 45059 36865 299009 7 1 1 3 7 31 47 109 173 181 949 471 2515 6211 2147 3169 35873 33841 99889 247315 1032727 8 1 3 3 9 9 57 43 43 225 113 1601 579 1731 11977 7241 63609 81003 15595 144417 685617 9 1 3 7 13 3 35 89 9 235 929 1341 3863 1347 4417 5087 12631 103445 152645 130127 775365 10 1 1 5 11 27 53 69 25 103 615 913 977 6197 14651 2507 27109 5205 91369 302231 172023 11 1 3 5 1 15 19 113 115 411 157 1725 3463 2817 9997 7451 12055 44877 24895 508255 574033 12 1 1 7 3 29 51 47 97 233 39 2021 2909 5459 2615 13329 35887 97323 83101 320901 810643 13 1 3 7 7 21 61 55 19 59 761 1905 3379 8119 13207 8965 9997 75591 226659 187499 628265 14 1 1 1 9 23 37 97 97 353 169 375 1349 5121 13313 19457 1033 62487 250917 234593 308321 15 1 3 3 5 19 33 3 197 329 983 893 3739 7669 2671 18391 31161 12111 259781 36159 232401 16 1 1 3 13 11 7 37 101 463 657 1599 347 2481 5201 3123 32253 78043 63447 508757 974837 17 1 1 7 13 25 5 83 255 385 647 415 387 7101 11469 11699 15865 49173 147489 81991 802875 18 1 3 5 11 7 11 103 29 111 581 605 2381 2677 14855 721 26903 100419 206167 241771 987201 19 1 1 1 3 13 39 27 203 475 505 819 2821 1405 12165 709 41543 57545 77163 357231 378135 20 1 3 1 15 17 63 13 65 451 833 975 1873 7423 5837 20481 12291 86017 12303 299025 774207 21 1 1 5 5 1 27 33 195 263 139 915 1959 725 5387 19285 5165 27985 69809 128325 164575 22 1 3 3 3 25 17 115 177 19 147 1715 1929 2465 12483 13057 28931 54019 21251 62233 248081 23 1 1 3 15 29 15 41 105 249 203 1223 2389 471 12945 32321 29377 127427 103759 472541 1008719 24 1 3 1 7 3 23 79 17 275 81 1367 3251 2887 1279 4865 64771 24321 42247 338691 599831 j
25 1 3 7 9 31 29 17 47 369 337 663 1149 1715 187 12285 53631 110851 4357 153 0.00052 26 1 1 5 13 11 3 29 169 393 829 629 243 5595 8133 4929 10817 8261 189901 255947 734787 27 1 3 1 9 5 21 119 109 167 989 525 3609 5689 11819 15889 48083 67537 63993 336469 749285 28 1 1 3 1 23 13 75 149 333 375 469 1131 441 14471 12625 8881 34707 85105 479495 911133 29 1 3 3 11 27 31 73 15 473 365 981 1701 3169 7615 8405 41135 106823 107847 339031 977907 30 1 1 7 7 19 25 105 213 469 131 1667 143 4485 2981 12593 60913 15703 26967 507907 344073 31 1 3 5 5 21 9 7 135 101 215 1587 1339 6311 4081 28637 60935 94129 109273 475921 281389 32 1 1 1 15 5 49 59 253 21 733 1251 3497 3557 7223 13425 58577 69521 217151 424277 789985 33 1 1 1 1 1 33 65 191 451 451 451 2499 483 11843 28285 12029 86021 217093 348165 176165 34 1 3 5 15 17 19 21 155 229 447 481 1571 3781 10799 15893 959 19793 213491 377941 414943 35 1 1 7 11 13 29 3 175 247 177 721 983 3195 9277 15405 19637 87283 186143 343297 1041185 36 1 3 7 5 7 11 113 63 297 57 483 4021 5213 2031 4677 26607 20931 54345 259163 741087 37 1 1 5 3 15 19 61 47 403 471 1209 1625 5085 15371 19493 56445 26369 27399 521499 132383 38 1 3 1 1 9 27 89 7 497 979 1457 3217 185 6603 1129 36087 66817 98051 451841 175361 39 1 1 3 7 31 15 45 23 61 197 415 1163 7323 7563 25321 52563 37745 81777 235347 539895 40 1 3 3 9 9 25 107 39 361 251 1435 2977 1713 11617 14979 5455 68289 209987 346179 521289 41 1 3 7 13 3 3 25 55 215 517 725 3391 4021 4129 4099 12345 102733 21287 128115 20689 42 1 1 5 11 27 21 5 71 393 137 861 675 5875 12061 25469 47423 29505 124097 444613 430923 43 1 3 5 1 15 51 49 87 125 567 41 3093 5363 3471 17589 50131 33137 98739 361365 426737