ロバスト複合領域設計最適化手法の開発と再使用型宇宙往還機への応用

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本研究ではロバスト複合領域設計最適化手法の開発とその再使用型宇宙往還機への応用に取り組んだ.多目的最適化問題のパレート最適解群を効率的に求めることができる進化計算法は再使用型宇宙往還機のロバスト複合領域設計最適化に有効な最適化手法と考えられる.しかしながら,これまで用いられてきた制約条件の取り扱い手法は制約条件の数が複数ある場合に必ずしもロバストではなかった.よって本研究では複数の制約条件がある場合に効率的に最適解を探査できる新しい制約条件の取り扱い手法を開発した.この手法を2段式宇宙往還機の概念設計およびターボポンプの空力設計に適用しその有効性を確認した.この成果はTransactions of the Japan Society for Aeronautical and Space Sciencesに掲載予定である)また,設計のロバスト性を考慮した最適解を得るための手法として進化計算法と既存のシックスシグマ手法のアイディアを組み合わせた多目的シックスシグマ手法を開発した.この手法を現在宇宙航空研究開発機構(JAXA)内で検討されている火星航空機の空力設計に適用し,開発された手法の有効性を確認するとともに,設計点での空力性能とロバスト性の問のトレードオフなど火星航空機の空力設計に関する有用で新しい知見を得ることができた.この成果は今後学術雑誌等で発表していく予定である.