Técnica de otimização aplicada em projeto conceitual de mísseis táticos

Abstract

O projeto conceitual de mísseis táticos impõe o desafio de lidar com uma ampla gama de variáveis e parâmetros de projeto e atender a determinados requisitos operacionais. Além disso, a limitação de recursos e a competitividade estabelece que seja obtida não somente uma solução que atenda aos requisitos, mas uma concepção mais vantajosa. Nesse contexto surge a necessidade de uma ferramenta de auxilio ao projetista, na fase de projeto conceitual de mísseis táticos, que empregue técnica de otimização multiparamétrica e multiobjetiva. O presente trabalho visa o desenvolvimento de uma ferramenta computacional para auxílio no projeto conceitual de mísseis táticos, mediante a otimização da configuração geral do míssil. O programa desenvolvido, denominado Scorpio 1.0, incorpora modelos teóricos simplificados e de rápida avaliação nas áreas de aerodinâmica, propulsão, peso e trajetória de voo. Para o processo de otimização é empregada técnica de algoritmos genéticos. O Scorpio 1.0 foi avaliado em diferentes etapas. Inicialmente foi verificada sua capacidade de otimizar a solução de uma função de teste. Em seguida foi averiguada a precisão dos modelos teóricos utilizados ao se comparar a previsão de desempenho e características, dada pelo programa, com os valores reais de um míssil de cruzeiro existente. Os resultados indicados pelo programa apresentaram boa aproximação dos dados do míssil real. Posteriormente foi verificada a capacidade de repetibilidade de resultados em execuções com configurações idênticas, quando o programa indicou soluções próximas nos diferentes casos. Por fim, o programa foi utilizado demonstrativamente para otimização de um míssil em fase de desenvolvimento no Brasil. Os resultados obtidos indicaram um míssil com massa de lançamento de aproximadamente 68% da previsão inicial dos participantes do projeto, atendendo aos requisitos e restrições de projeto, demonstrando assim a viabilidade do uso do programa Scorpio 1.0 para otimização de mísseis táticos em fase de projeto conceitual.