太阳能发电系统是平流层飞艇最关键的子系统之一。由于太阳能电池温度过高会降低其转换效率,使平流层飞艇的外层材料老化,因此对其进行热保护具有重要意义。本文对平流层飞艇太阳能帆板散热隔热结构进行了多目标优化设计。优化过程由一个非支配排序遗传算法进行,以降低对权重或需求水平的敏感性。利用比温差,即降温率与结构密度之比,以及太阳能阵列输出功率,提出优化目标。设计变量选取了与翼片数、翼片宽度比、耗散层厚度比、保温层厚度比有关的三个几何变量。最后得到了代表各性能参数之间权衡的帕累托最优前沿,并与前人的研究结果进行了比较,得出了较好的热保护效果和输出功率。最后对优化参数的热保护结构进行了仿真。
——文章发布于2019年4月