Направление конференции: Робототехника и искусственный интеллект
Степень разработки: Идея (концепция)
Процесс проектирования летательных аппаратов (ЛА) представляет собой сложную многоэтапную задачу, включающую в себя как теоретические расчеты, так и практическую реализацию технических решений. Наиболее критическим является начальный этап проектирования, на котором закладываются ключевые параметры конструкции, аэродинамики, силовой установки, управления и прочих систем. Принятые на данном этапе инженерные решения в значительной степени определяют эксплуатационные характеристики, надежность, безопасность и экономическую эффективность ЛА.
На этапе формирования концепта важно выбрать наилучшие инженерные и научные решения для достижения требуемых характеристик создаваемого продукта. Инженерная ошибка, выявленная на поздних этапах проектирования, потребует отката на несколько стадий проектирования назад, из-за чего итоговая стоимость продукта возрастет в несколько раз, поэтому необходимо уже на начальных этапах задавать наиболее удачное первое приближение концепта изделия.
Для проектирования летательных аппаратов ключевым является определение аэродинамических характеристик отдельных элементов планера и изделия в целом. На этапе концептуального проектирования данную задачу решают с помощью упрощенных методов, например, метода дискретных вихрей. Проведение экспериментов или более точных численных исследований, основанных на решении уравнений Навье-Стокса, требует значительных материальных и вычислительных ресурсов, что не подходит под этап концептуального проектирования.
В настоящей работе представлен подход решения данной задачи с помощью нейронной сети, который показал свою эффективность. После обучения сети, временные затраты на которое сопоставимы с проведением одного численного исследования, данный подход позволяет получать необходимые характеристики в режиме реального времени, что ускоряет сбор характеристик для проведения многокритериального анализа и принятия верного инженерного решения.