月面上昇のための単段ハイブリッドロケットの多分野最適化

本研究は、月面上昇ミッションの文脈において、単段ハイブリッドロケットの最適な設計と上昇軌道を決定することを目的とし、月の赤道面での100 kmの円形軌道到達を目指します。飛行設計変数と打上げシステム設計変数を統合し、最良のミッションシナリオを達成するための多分野最適化問題を定式化します。推力、質量流量、ハイブリッドロケットの総質量などの重要なパラメータを推定するためにゼロ次元内部弾道モデルを使用し、上昇軌道をシミュレーションするために三自由度動力学モデルを利用します。得られた統合最適化問題は、粒子群最適化と遺伝的アルゴリズムを組み合わせた社内のヒューリスティックアルゴリズムを用いて解決します。二つの推進剤の組み合わせ、液体酸素/パラフィンワックスおよび過酸化水素（90%）/高密度ポリエチレンが評価され、統合システムでの性能と提案されたミッションの実現可能性の両方を考慮します。最適化プロセスにおける粒子数の影響を調査するために感度分析を実施した後、両推進剤の組み合わせに関する結果を提示します。パラフィンと酸素は最も高いペイロード比を提供しますが、過酸化水素とポリエチレンは月面ミッションのためのより実現可能で柔軟な設計をもたらします。」},{