ر می‌رود. این بخش با دریافت یک سفارش به بررسی روش‌های مختلف طراحی حامل فضایی می‌پردازد تا درنهایت به کمک یکی از روش‌های موردبررسی واقع‌شده، طراحی کلی حامل فضایی را انجام دهد. سیکل طراحی و توسعه بیشتر پروژههای فضایی دارای پنج فاز زیر میباشد:
فاز اول) طراحی مفهومی
فاز دوم) طراحی اولیه
فاز سوم) طراحی دقیق
فاز چهارم) آزمایش
فاز پنجم) ساخت نمونه
در فاز اول مشخصات کلی حامل از قبیل تعداد مراحل و محدوده‌های تراست، جرم و ابعاد هر مرحله و همچنین ضرایب جرمی انرژیتیک به دست می‌آید. اطلاعات به‌دست‌آمده در این فاز ممکن است با مقادیر نهایی حدود 25 درصد اختلاف داشته باشد. در فاز دوم اطلاعات به‌دست‌آمده در فاز اول برای هر زیرسیستم با دقت بیشتری تحلیل و بررسی می‌شوند و نهایتاً مشخصات جزئی‌تری از حامل به دست می‌آید. در فاز طراحی دقیق، ابعاد دقیق زیرسیستم‌ها و نقشه‌های ساخت آن‌ها و همچنین جانمایی آن‌ها در حامل تعیین می‌شود. پس از تست و آزمایش این زیرسیستم‌ها به‌طور جداگانه و باهم و تطبیق عملکرد آن‌ها در کنار یکدیگر، نمونه اولیه تولید می‌گردد. نهایتاً پس از رضایت از عملکرد نمونه اولیه، تولید تعداد دلخواه از این حامل‌ها آغاز می‌گردد. (‏ شکل1-6)
روند طراحی حامل فضایی
در پیوست نیز جهت آشنایی، لیست موشک‌های حامل فعال یا درحال توسعه دنیا به همراه جزئیاتشان در جدول پ1 و مشخصات حاملهای فضایی جمهوری اسلامی ایران در جدول پ2 آورده شده است.
جمعبندی
با توجه به توضیحاتی که در این فصل آورده شد، در این پایان نامه به دنبال طراحی یک حامل با پیشران مایع و در کلاس متوسط هستیم. محدوده کاربردی حامل برای پرتاب محموله بدون سرنشین به مدار نزدیک به زمین می باشد. حامل از نوع حامل های یک بار مصرف خواهد بود و دومرحله ای می باشد. ساختار حامل مدنظر سری هست و نوع طراحی نیز طراحی جدید می باشد. سطح طراحی نیز در فاز طراحی مفهومی خواهد بود.
فصل دوم
مبانی و مفاهیم

طراحی بهینه چند موضوعی
مقدمه
برای طراحی سیستم‌های بزرگ و پیچیده مانند حامل‌های فضایی، نیاز داریم تا بین اهدافی که مدنظر داریم تعادل ایجاد کنیم. زیرا گاهی برخی اهداف با اهداف دیگر در تعارض هستند و تلاش برای ارضای یک هدف ممکن است به فاصله گرفتن از اهداف دیگر بینجامد. این اهداف می‌توانند بهبود عملکرد، افزایش قابلیت اطمینان، ساده‌سازی طرح و یا کاهش هزینه‌ها باشند.
طراحی مفهومی یک حامل فضایی، پیکربندی و خلاصه‌ای از وضعیت کلی حامل را ارائه می‌دهد. معمولاً این طراحی در جهت رسیدن به عملکرد مناسب (یا به تعبیری کاهش وزن حامل) برای ارضاء شرایط یک مأموریت تعریف‌شده خواهد بود. پیکربندی را می‌توان شامل موارد زیر دانست:
مشخص کردن تعداد بلوک و مراحل ماهواره‌بر
انتخاب نوع فناوری
توزیع جرمی و بیان جزئیات جرم‌ها
پیش‌بینی عملکرد حامل
نوع سناریوی عملیاتی
تخمین هزینه‌ها
اما طراحی مفهومی مشکلات و نواقصی نیز دارد که آن‌ها را می‌توان این‌گونه برشمرد:
طراحی مفهومی، سیستم را در سطح پایینی توصیف می‌کند.
ارتباط بین اهداف طراحی و پارامترهای طراحی مفهومی معمولاً به‌خوبی مدل نمی‌شوند.
فلذا این نتایج گاهی در طراحی ناکارآمد خواهند بود. برای بهبود دادن به این نتایج در طول فاز طراحی مفهومی حداقل دو نکته باید در نظر گرفته شود:
بهبود آنالیز موضوعی و مدل کردن طرح با درجه اعتبار کافی
ارتقای روش‌های ایجاد هماهنگی بین آنالیز موضوعی و بهینه‌سازی کلی حامل فضایی
هدف دوم به کمک روش طراحی بهینه چند موضوعی23 در فاز طراحی مفهومی قابل دست‌یابی خواهد بود. رابطه متقابل و پیچیده‌ای بین آنچه می‌خواهیم به آن برسیم و همچنین قیود و محدودیت‌هایی که داریم، شکل مسیر پروازی، پیشرانش، وزن‌ زیرسیستم‌ها و نیروها با ناسازگاری‌هایی که هدف را تحت تأثیر قرار می‌دهند وجود دارد. البته این ناسازگاری‌ها به کمک یک برنامه بهینه‌سازی مناسب قابل اصلاح خواهند بود. طراحی بهینه چند موضوعی میان موضوعات مختلف طراحی، هماهنگی لازم را برای رسیدن به طرح مناسبی در طول فاز طراحی مفهومی ایجاد می‌کند.
این روش به مهندس سیستم اجازه می‌دهد تا در بازه وسیعی از فضای موجود و البته به‌صورت هوشمند، به بررسی شرایط بپردازد و تعداد زیادی از حالات ممکن طراحی را در فاز طراحی مفهومی و قبل از نهایی شدن طرح برتر، مورد ارزیابی قرار دهد. در ادامه تعدادی از روش‌های طراحی بهینه چند موضوعی با محوریت طراحی حامل فضایی آورده شده‌اند.
لزوم استفاده از طراحی بهینه چند موضوعی