فهرست مطالب

دانش و فناوری هوافضا - سال ششم شماره 1 (بهار و تابستان 1396)

نشریه دانش و فناوری هوافضا
سال ششم شماره 1 (بهار و تابستان 1396)

  • تاریخ انتشار: 1396/03/06
  • تعداد عناوین: 9
|
  • مازیار شفایی روشنی، سعید فضلی خانی صفحات 7-23
    استفاده از انژکتورهای مارپیچی از جمله روش های متداول و مناسب در اسپری مایعات است. در این مقاله، نخست عملکرد این نوع انژکتورهای تک پایه به روش تجربی مورد بررسی قرار گرفته است. سپس، اثر دو پارامتر هندسی مهم در این انژکتورها؛ یعنی قطر اوریفیس خروجی و زاویه مارپیچ، به عنوان کمیت هایی که اثر غالب دارند، بررسی شده است. نتایج تجربی نشان می دهد که کاهش زاویه مارپیچ و افزایش قطر اوریفیس خروجی، قطر میانگین ساوتر قطرات را افزایش می دهند. در ادامه، شبیه سازی عددی اسپری انژکتور پیچشی با استفاده از نرم افزار متن باز اوپن فوم در دو تست مختلف انجام و پارامترهای ضریب شکست اولیه و پارامتر توزیع در مدل عددی به صورتی سازگار با نتایج تجربی و در محدوده فشاری پایین ارائه شده است. نتایج عددی نشان می دهد که انتخاب مقادیر 5 و 3 برای ضریب شکست اولیه و همین طور مقادیر 3 و 2/3 برای پارامتر توزیع به ترتیب در تست های اول و دوم، سرعت و توزیع اندازه قطرات حاصل از اسپری را با دقت خوبی پیش بینی می کند. با استفاده از ثابت های به دست آمده می توان اسپری مخروطی توخالی انژکتورهای مارپیچی در محدوده فشاری پایین (پایین تر از 15 بار) را از این پس مستقل از نتایج تجربی مدلسازی کرد.
    کلیدواژگان: اسپری فشار پایین، انژکتور مارپیچی، سیستم اندازه گیری لیزری، قطر میانگین ساوتر، اوپن فوم
  • اسماعیل ولی زاده، سید مجتبی موسوس نایینیان صفحات 25-39
    محفظه احتراق گردابه ای نسل جدید محفظه موتورهای سوخت مایع است که در آن با چیدمان متفاوت انژکتورها، یک جریان گردابه ای درون محفظه احتراق ایجاد می کنند. این گردابه کمک زیادی به خنک کاری و افزایش میزان اختلاط مولفه های پیشرانه در محفظه احتراق می کند و می توان در یک محفظه با حجم کوچک، احتراقی کامل ایجاد نمود. در این نوع محفظه ها چند نوع انژکتور در نقاط مختلف مورد استفاده قرار می گیرد که شامل انژکتورهای گریز از مرکز، جریانی و گردابه ای (مماسی) می باشند. در پژوهش حاضر، طراحی و آزمون تجربی این انژکتورها جهت بررسی تاثیر پارامترهای هندسی آنها بر مشخصه های هیدرودینامیکی با استفاده از سیال عامل آب انجام شده است. نحوه تشکیل اسپری، اندازه گیری دبی، افت فشار و زاویه پاشش انژکتور از جمله مشخصه های هیدرودینامیکی است که بررسی شده اند. نتایج حاکی از تطابق قابل قبول پیش بینی های طراحی و عملکرد انژکتورهاست. بر این اساس، ضمن انتخاب انژکتورهای گریز از مرکز و جریانی پاشنده سوخت و اکسیدکننده به محفظه، نشان داده شده است که افزایش تعداد انژکتورهای مماسی گردابه ای تا شش عدد، یکنواختی بیشتری در جریان بالارونده از محفظه گردابه ای ایجاد می کند، اما زاویه ورودی آنها تا 5 درجه تاثیر چندانی بر بالاروندگی ندارد.
    کلیدواژگان: محفظه احتراق موتور سوخت مایع، محفظه احتراق گردابه ای، انژکتور گریز از مرکز، محدوده عملکرد، روش تجربی
  • علی ارشادی، مهران رجبی زرگرآبادی صفحات 41-51
    در این مقاله تحلیل عددی اثر همزمان هوادهی در مجرای سوخت و سرعت چرخش هوا بر تولید و انتشار اکسید نیتروژن در یک محفظه احتراق استوانه ای انجام شده است. در این راستا، مخلوط استوکیومتریک متان - هوا در یک محفظه هواچرخشی با احتراق آشفته و غیرپیش آمیخته در نظر گرفته شده است. تاثیر هوادهی در مجرای سوخت در نسبت هم ارزی ثابت و در اعداد چرخش صفر، 0/48، 0/68 و 1/08 بررسی شده است. برای مدلسازی آشفتگی جریان از مدل k−ε و جهت برهم کنش آشفتگی - احتراق دو مدل PDF و EDM اعمال شده اند. مقایسه نتایج شبیه سازی عددی با مقادیر تجربی نشان می دهد که مدل PDF به همراه مکانیزم زلدویچ برای پیش بینی پارامترهای احتراق چرخشی مناسب است. نتایج این تحقیق نشان می دهد که در هر عدد چرخش، یک درصد هوادهی مشخص وجود دارد که به ازای آن علاوه بر احتراق کامل میزان تولید آلاینده NO به حداقل می رسد. همچنین بدون هوادهی در مجرای سوخت، اعمال چرخش در هوای ورودی منجر به افزایش دمای خروجی و افزایش تولید اکسیدهای نیتروژن در محفظه می شود. نتایج تحلیل عددی نشان می دهد که در عدد چرخش 0/48، هوادهی در مجرای سوخت به میزان 2/5 درصد، منجر به احتراق کامل، افزایش دمای متوسط خروجی و همچنین کاهش تولید آلاینده NO خواهد شد.
    کلیدواژگان: محفظه احتراق چرخشی، هوادهی در سوخت، اکسیدهای نیتروژن، شبیه سازی عددی
  • محمد هادی مرتضوی منش، اصغر مهدیان، بهروز شهریاری صفحات 53-65
    سکوهای پرتاب عمودی از جمله تجهیزات زمینی موشک‏های تاکتیکی اند ‏باشند که از آنها برای استقرار و نگهداری موشک‏ها در وضعیت پرتاب، عمود‏سازی و سرویس در زمان آماده‏سازی و پرتاب استفاده می‏شود. شکل سازه گهواره و ابعاد آن، به بارهای موثر و اندازه و وزن موشک بستگی دارد. در اکثر سازه‏ گهواره‏‏ ها دو تیر، که توسط اتصالات عرضی به هم متصل شده اند، به عنوان عضوهای اصلی می‏باشند. المان قاب فضایی برای طراحی مورد استفاده قرار گرفته و کد المان محدود برای محاسبه تنش و تغییر شکل در سازه، در نرم افزار متلب نوشته شده است. همچنین برای بهینه سازی از روش الگوریتم ژنتیک استفاده و کد این الگوریتم نیز در نرم افزار متلب تدوین شده است که برای محاسبه تنش و تغییر شکل در سازه از کد المان محدود نوشته شده بهره می‏گیرد. هر یک از کدهای نوشته شده با مثال های حل شده صحت سنجی شده که نتایج مطلوبی را نشان می دهد. تابع هدف وزن‏ سازه گهواره بوده و جابه جایی و تنش تسلیم به عنوان قیود و مشخصات هندسی سطح مقطع، متغیرهای طراحی می‏با‏شد.
    کلیدواژگان: گهواره پرتاب موشک، طراحی سازه، بهینه سازی، الگوریتم ژنتیک، روش المان محدود
  • سجاد آذرخش، عباس رهی، سامان دریکوندی، علی قمریان صفحات 67-79
    لوله های جدارنازک به دلیل ارزانی و وزن اندک طی سالیان متمادی به عنوان جاذب انرژی وسائل نقلیه همچون قطار، خودرو، کشتی و جز این ها مورد استفاده قرار گرفته اند. در این مقاله پاسخ انرژی جذب شده لوله های مخروطی دوجداره تحت بارگذاری محوری و مایل بررسی شده است. در مطالعه آزمایشگاهی لوله های دوجداره مخروطی آلومینیمی به روش چرخ کاری ساخته شده اند. لوله های دوجداره از هر دو انتها ثابت شده و بین دو صفحه صلب تحت اثر بارگذاری شبه استاتیک قرار گرفته اند و بار محوری و مایل با اعمال نیرو به انتهای بخش فوقانی نمونه ها محقق می شود. سپس نحوه فروریزش نمونه، تغییرات نیرو و مقدار انرژی لازم تعیین می شود. مدلی برای شبیه سازی فرایند فروریزش با استفاده از تحلیل اجزای محدود ارائه و اثر رفتار غیرخطی مواد، تماس و تغییر شکل بزرگ در این شبیه سازی در نظر گرفته شده است. مقایسه نتایج آزمایشگاهی و شبیه سازی نشان می دهد که مدل ارائه شده برای تعیین پاسخ فروریزش و تعیین نمودار نیرو - جابه جایی و میزان انرژی جذب شده مناسب است. از مدل صحه گذاری شده برای بررسی پارامتری چون شرایط تکیه گاهی و زاویه بارگذاری استفاده شده است. نتایج این مطالعه به وضوح مزیت استفاده از لوله های مخروطی دوجداره را به عنوان جاذب نشان می دهد.
    کلیدواژگان: لوله های مخروطی گیردار، بارگذاری محوری و مایل، جذب انرژی، روش اجزای محدود
  • آرزو اسماعیلی، حسن بیگلری صفحات 81-92
    در این مقاله، معادله حاکم بر ارتعاش جانبی صفحه گرافنی تک لایه تحت تاثیر میدان مغناطیسی دوبعدی درون صفحه ای، با احتساب نیرو و ممان خمشی ناشی از آن، برای شرایط تکیه‍گاهی مختلف برای نخستین بار توسط روش مربعات دیفرانسیلی بررسی شده است. برای تعیین معادله حاکم بر ارتعاش صفحه از تئوری غیرمحلی با در نظر گرفتن نیروی مغناطیسی لورنتز بهره گرفته شده است. پس از استخراج معادله دیفرانسیل حاکم، معادله حاصل بی بعد شده و فرکانس ارتعاش به ازای شرایط تکیه گاهی مختلف به دست می‏آید. اثر سفتی بستر الاستیک، پارامتر غیرمحلی، نسبت منظر ورق و اثر میدان مغناطیسی دوبعدی بر فرکانس پایه مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. نتایج این بررسی نشان می دهد که افزایش سفتی بستر الاستیک، پارامتر غیرمحلی و نسبت منظر سبب افزایش فرکانس پایه می شود. اما اعمال میدان مغناطیسی دوبعدی داخل صفحه ای باعث کاهش سفتی خمشی، افزایش نیروی فشاری داخل صفحه ای و در نتیجه کاهش فرکانس پایه می گردد.
    کلیدواژگان: صفحه گرافنی، تئوری غیرمحلی، میدان مغناطیسی، نیروی لورنتز، روش عددی مربعات دیفرانسیل
  • علیرضا بابایی، سید محمدرضا ستاینده صفحات 93-107
    در این مقاله با استفاده از روش کنترل بهینه معادلات ریکاتی وابسته به حالت، یک قانون هدایت جدید برای موشک بر علیه اهداف با قابلیت مانور بالا طراحی شده است. دلیل استفاده از روش معادلات ریکاتی وابسته به حالت، عدم نیاز این روش به خطی سازی معادلات حاکم بر دینامیک مسئله و ساده بودن آن در پیاده سازی است. هدف از انجام این تحقیق ارائه قانون هدایتی است که بتواند نقصان قوانین هدایتی کلاسیک را برای اهداف با مانور بالا جبران کند و همچنین مقایسه ای بین قوانین هدایتی کلاسیک ناوبری تناسبی و تعقیب محض با قانون هدایتی ارائه شده صورت گیرد. گفتنی است معیار بررسی سه قانون مطرح شده، مجموع شتاب وارده بر موشک و زمان نهایی مورد نیاز برای اصابت به هدف در نظر گرفته شده است. لذا در سه حالت هدف ثابت، هدف متغیر با سرعت ثابت و هدف متغیر با شتاب (سرعت متغیر) و به ازای شرایط اولیه مختلف این قوانین با هم مقایسه و محدوده کاربردی هر یک مشخص شده است. در پایان با هدف بررسی رفتار قوانین و تعیین وابستگی هر کدام به پارامترهای مختلف، آنالیز حساسیتی به ازای تغییر در پارامترهای اساسی صورت انجام شده است.
    کلیدواژگان: موشک، قوانین هدایتی، روش کنترل بهینه معادلات ریکاتی وابسته به حالت
  • منیژه ذاکری، علی علیزاده، وحید عظیمی راد صفحه 121
    در این مقاله رفتار میکروژیروسکوپ ارتعاشی سه درجه آزادی که دارای دو درجه آزادی در راستای حسگر و یک درجه آزادی در راستای تحریک می باشد، پس از بررسی مدل کامل سیستم شامل بخش های مکانیکی و الکتریکی، با استفاده از روش تحلیل حساسیت گرافیکی و دیفرانسیلی مطالعه و تحلیل شد. ابتدا معادلات حاکم بر عملکرد میکروژیروسکوپ استخراج شد. در شبیه سازی ها، بازه فرکانسی عملکرد سنسور بررسی شد. سپس تغییرات ولتاژ خروجی سنسور نسبت به تغییر پارامتر های بخش های مکانیکی و الکتریکی سیستم تحلیل حساسیت شد. طبق دسته بندی نتایج تحلیل حساسیت، پارامتر های حساس شامل جرم ثانویه m2، ضریب گذردهی، طول و عرض ساختار، و مولفه های ولتاژ مستقیم و متناوب ولتاژ تحریک اعمالی می باشد. سیستم دارای حساسیت نسبتا کمتر نسبت به پارامترهای فاصله اولیه صفحات خازن و ضریب سختی بوده، و نسبت به تغییرات جرم اولیه m1، جرم ساختار دکوپله کننده mf و مدول یانگ غیر حساس است. نمودار تغییرات ولتاژ خروجی نسبت پارامترهای جرم m2، ضریب سختی و فاصله اولیه بین الکترود های خازنی کاملا غیر خطی بوده و در برخی نواحی دارای شیب بسیار تندی می باشد که می توان با طراحی این متغیر ها در ناحیه مناسب، تغییرات خروجی را به نحو مطلوبی کنترل کرد.
    کلیدواژگان: مدلسازی، تحلیل حساسیت، سنسور، میکروژیروسکوپ
  • محمود هاشم پور، مهران نصرت الهی صفحه 131
    در این مقاله روشی جهت طراحی مفهومی کشتی های هوایی ارتفاع بالا ارائه شده است. با در نظر گرفتن یک بار محموله و به کمک روش ارائه شده طراحی برای یک نمونه خاص انجام شد و پس از اعتبارسنجی طراحی انجام شده، بهینه سازی شکل بدنه ی کشتی هوایی به کمک الگوریتم ژنتیک و بر اساس تابعی ترکیبی شامل مساحت سطح، درگ محیطی و تنش حلقه ای وارد بر پوسته صورت گرفت. ابعاد هندسی، ضریب درگ حجمی، حداقل تنش حلقه ای وارد بر پوسته و وزن اجزای مختلف از جمله پارامترهای خروجی این روش طراحی می باشد. از نتایج به دست آمده مشاهده می شود که طراحی انجام شده به وسیله ی متدلوژی حاضر مطابقت خوبی با یک نمونه ی عملی انجام شده دارد. همچنین به کمک این روش، طراحی جهت کمترین پسای آیرودینامیکی، کمترین وزن و کمترین مساحت سطح پوسته به صورت جداگانه و به وسیله ی الگوریتم ژنتیک حاصل شد. در ادامه برخی تحلیل های حساسیت انجام شد و میزان حساسیت طول کشتی هوایی به عنوان مهمترین پارامتر هندسی کشتی هوایی نسبت به پارامترهای متفاوت طراحی به دست آمد. در پایان نیز بر اساس مقادیر به دست آمده در یکی از بهینه سازی های انجام شده چیدمانی کلی برای زیرسیستم های متفاوت پیشنهاد شد.
    کلیدواژگان: کشتی هوایی ارتفاع بالا، طراحی مفهومی، الگوریتم ژنتیک، آنالیز حساسیت، وسایل سبک تر از هوا
|
  • Maziyar Shafaee, Saeed Fazlikhani Pages 7-23
    The use of spiral atomizers is one of the common and appropriate methods to produce liquid sprays. In this paper, we have investigated the performance of these single-base atomizers experimentally. Then, the effects of two important geometrical parameters in these type of atomizers, orifice diameter and spiral angle as quantities that have dominant effects were studied. After this, the numerical simulation of spray was conducted using the open-source OpenFOAM code and helping of experimental results, parameters in numerical models compatible with these results are presented in the low pressure range. Experimental results show that decreasing spiral angle and output orifice diameter, increases Sauter mean diameter of droplets. In addition, the numerical simulation of spiral atomizer predicts velocity and size distribution of spray droplets with good accuracy that shows validity of the experimental parameters used in numerical models. In this paper using experimental results, numerical model parameters that are compatible with hollow cone spray of these atomizers have presented that with the presented parameters, Hereinafter simulation of hollow cone spray in pressure range of this paper could be done independent of the experimental results.
    Keywords: low-pressure spray, spiral atomizer, PDA system, Sauter means diameter, OpenFOAM
  • Esmaeil Valizadeh, Seead Mojtaba Mousavi Nainiyan Pages 25-39
    Vortex combustion chamber which is a new generation of liquid fuel engine with different arrangements of injectors generated a vortex flow into the combustion chamber. This vortex contributed to increased cooling and mixing the components of the propellant in the combustion chamber and can be generated a complete combustion in a small volume chamber. In this chamber several type of injector used in various locations including, centrifugal, flow and vortex injectors. In this study, the design of these injectors and then experimental test to investigate the effect of geometrical parameters on their hydrodynamic characteristics is done using water flow. Spry forming process, flow measurement, pressure drop and injector spray angle including hydrodynamic characteristics that have been studied. The results show acceptable agreement of the predicted design with performance of injectors. Accordingly, centrifugal and flow injectors that injected the fuel and oxidizer into the chamber were selected and shown that increasing the number of tangential vortex injectors to 6, generated more uniformity in the rising vortex flow in the chamber but the entry angle to 5 degrees no significant effect on rising flow.
    Keywords: combustion chamber of liquid propellant engine, vortex combustion chamber, swirl injector, operation range, experimental method
  • Ali Ershadi, Mehran Rajabi-Zargarabadi Pages 41-51
    In this paper, the effects of swirling air and primary aeration on NOx production are numerically investigated. In this regard, a combustion chamber with two-dimensional axisymmetric geometry and non-premixed combustion is considered. The k–e Realizable model is adopted as a turbulence closure model. Also, the Presumed PDF and EDM models with Zeldovich mechanism are considered for combustion modeling. Comparisons of numerical results with available experimental data show that the PDF model is capable of predicting the combustion characteristics. Results show that for every swirl number a specific aeration exists that consequences the minimum NO emissions. As the result, the increase of swirl number in without aeration will lead first to an increase and then a slight decrease of combustion temperature and NO at the exit. The effect of aeration in constant stoichiometric ratio shows that, swirl number of 0.48 and 2.5% aeration, leads to the complete combustion and minimum NO emissions.
    Keywords: swirl combustor, primary aeration, NOx, numerical simulation
  • Mohammad Hadi Mortazavi Manesh, Asghar Mahdian, Behrooz Shahriari Pages 53-65
    Missile’s vertical launchers are one of the ground equipment of tactical missiles used to hold them in launching position, vertical position and servicing them for launching. Tower launchers’ dimension and configuration depend on effective loads, dimension and weight of the missile. In the majority of tower launchers two bars connected to each other with crossbar connectors are considered as basic parts. Space frame element is used for designing and a finite element code has been written in MATLAB Software to calculate stress and deformities of the structure. A Genetic algorithm which is codified in MATLAB has been used for optimization. This code uses the finite element code to calculate the stress and deformation of the structure. All of the written codes have been compared to experimental data and results confirm the accuracy and exactness of the outcome. In this design weight of the tower launcher was the target equation, displacement and yield stress were constraints and geometrical specifications of the cross section were variables.
    Keywords: structural design, optimization, tower launcher, finite element method
  • Sajad Azarakhsh, Abbas Rahi, Saman Derikvandi, Ali Ghamarian Pages 67-79
    Thin-walled tubes have been widely used as energy absorbing devices for decades in trains, passenger cars, ships and other high-volume industrial products since they are relatively cheap and weight efficient. This paper investigates the energy absorption responses of bitubular conical tubes under quasi-static axial and oblique loading. In experimental approach, aluminum bitubular conical tubes were made by the process of spinning. The bitubular conical tubes were fixed at both ends. These samples are compressed between two rigid platens under quasi-static loading conditions and axial and oblique load was realized by applying a load at the upper end of specimens and the collapse mechanism, the variations of crushing load and absorbed energy are determined. A numerical model is presented based on finite element analysis to simulate the collapse process considering the non-linear responses due to material behavior, contact and large deformation. The comparison of numerical and experimental results showed that the present model provides an appropriate procedure to determine the collapse mechanism, crushing load and the amount of energy absorption. The validated finite element model was then used for the parametric studies, in order to determine the effect of bitubular conical tube loading parameters i.e. effect of boundary condition and crush angle. The results of this paper highlight the advantages of using bitubular conical tubes as energy absorber.
    Keywords: clamped conical tubes, axial, oblique crushing, energy absorption, finite element method
  • Arezoo Esmaeili, Hasan Biglari Pages 81-92
    In this paper, governing equations of transverse vibration of single-layer graphene sheet with different boundary conditions under 2D in-plane magnetic field action, considering its consequent forces and moments, are investigated for the first time using differential quadrature method (DQM). Governing equations of motion are obtained using non-local theory and considering Lorentz's force. The partial differential equations of system are changed to the ordinary differential equations using separation of variables method. Using differential quadrature method, the obtained governing equations are solved for different boundary conditions. The effects of elastic foundation stiffness, non-local parameter, plate aspect ratio and 2D magnetic field effects on the natural frequency of graphene sheet are evaluated. The results show that increase of foundation stiffness, non-local parameter and aspect ratio result in increase of fundamental frequency, in all boundary conditions. But, action of in-plane magnetic field results in decrease of fundamental frequency, because of decreasing flexural stiffness and increasing in-plane pressure loading.
    Keywords: graphene sheet, non-local theory, 2D magnetic field, Lorentz's force, DQM
  • Ali-Reza Babaei, Seyyed Mohammad Reza Setayandeh Pages 93-107
    In this study, a new guidance law for high maneuver targets is designed by using state dependent Riccati equation. The reason of using this equation is: no need to linearization of equations and simplification of implementation. The aim of this research is presenting a guidance law that compensate the depletion of classic guidance laws for high maneuver targets and in the second, the comparison among proportional navigation law, pure pursuit law and new guidance law. It is worth noting that the criterions of analyzing are: total of incoming acceleration and required time for hitting the target. So these laws have been compared for fixed target, moving target with constant speed and moving target with variable speed and for different initial conditions. Finally a sensitivity analysis has been done for investigation of laws behavior.
    Keywords: missile, guidance law, state dependent Riccati equation method
  • Manizhe Zakeri, Ali Alizadeh, Vahid Azimirad Page 121
    In this paper, a capacitive 3-DOF vibratory rate micro gyroscope with 2-DOF oscillator in the sense mode and 1-DOF in the drive mode was studied. A complete model of the micro gyroscope, including mechanical and electrical parts was utilized. Based on the graphical and differential sensitivity analyses methods, variations of the system parameters were analyzed. In the first step, governing equations of the micro gyroscope were derived. In order to simulate the sensor operation, working frequency has been determined and then, output voltage of the sensor versus changes in mechanical and electrical elements is studied. According to the sensitivity analysis results, secondary mass (m2), permittivity, length and width of the electrostatic capacitors, also DC and AC components of the actuation voltage have been clustered as the most sensitive parameters. Initial gap of the electrostatic capacitors and stiffness are fairly sensitive. Primary mass (m1), mass of the decoupling frame (mf), and young module are considered as non-sensitive parameters. Variations of the output voltage based on secondary mass (m2), stiffness and initial gap are completely non-linear and in some areas have severe slopes. Wise choices in selecting appropriate values for these parameters will lead to the better performance and more output voltage of the sensor
    Keywords: modeling, sensitivity analysis, Sensor, Micro Gyroscope
  • Mahmoud Hashempour, Mehran Nosratollahi Page 131
    This paper presents a methodology for conceptual design of long endurance stratospheric airships and establish a baseline of specifications for a conventional configuration stratosphere airship, according to given performance and operational requirements. The methodology is validated by other design concepts, which previously developed for similar missions. The shape optimization of airship was introduced into the design process, and several optimum objectives can be selected including minimum drag, minimum surface area and minimum weight. Also, a multi-objective function was used to take account of various factors which influence airship subsystems- e.g. aerodynamics, structures, energy and weight- to determine the optimal shape of airship. An algorithm for generating the shape is developed and appropriate mathematical models for subsystems are constructed. Simulation results show the optimized shape gives an improvement in the multi-objective function compared with a reference shape. The baseline specifications of stratosphere airships designed for various shapes by this methodology are presented.
    Keywords: High Altitude Airship (HAA), Conceptual design, Genetic Algorithm, Sensitive analysis, Lighter Than Air vehicle (LTA)