دانشگاه پدافند هوایی خاتم الانبیاء(ص)دفاع هوافضایی2821-15534120250522Reinforcement of structures against explosion by providing suitable structural shape and determining the type of the optimal fibers in concrete mixمقاومسازی سازهها در برابر انفجار از منظر پدافند غیرعامل با استفاده از ارائه شکل سازهای مناسب و مدلسازی عددی برای تعیین نوع الیاف بهینه در بتن121180FAحسنصالحیمدیر گروه مواد و پدافند غیرعامل، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه پدافند هوایی خاتمالانبیاء(ص)0000-0002-6157-3166محمدسپهریاستادیار، دانشکده مهندسی کنترل، دانشگاه پدافند هوایی خاتمالانبیاء(ص)، تهران، ایرانمحمد امینعباسیکارشناس ارشد عمران سازه، دانشگاه زند، شیراز، ایرانJournal Article20241108In this article, two important parameters in the discussion of strengthening structures against blast load have been investigated in Abaqus finite element software. In the first step, the type of concrete materials resistant to the blast load and in the second step, the geometric shape of the structure resistant to the blast load has been investigated. To determine the blast-resistant concrete materials, reinforced concrete design models were subjected to blast load, and finally concrete reinforced with macro steel-micro steel hybrid fibers showed the best resistance against blast load. By reinforcing concrete with macro steel-micro steel hybrid fibers, the amount of concrete damage can be reduced by 70%. Also, to determine the structural form resistant to explosion, two structural forms, cubic and hemispherical, were subjected to the blast load and the results showed that the hemispherical structural form shows more resistance to the blast load. Also, to determine the structural form resistant to explosion, two structural forms, cubic and hemispherical, were subjected to the blast load, and the results showed that the hemispherical structural form shows more resistance to the blast load, and the level of structural damage It is reduced to 49%. Also, two hemispherical structures made with control concrete and macro steel-micro steel composite fibers were subjected to severe blast load and it was found that the use of fibers in this form of structures reduces the vulnerability by 26%.با توجه به اهمیت حوزه دفاعی وجود حملات تروریستی نیاز به تقویت سازههای حساس و حیاتی کشور به شدت ضروری است. در این مطالعه دو پارامتر مهم در مقاومسازی سازهها در برابر بار انفجار مورد بررسی قرار گرفته است. در مرحله اول جنس مصالح مقاوم بتنی در برابر بار انفجار و در مرحله دوم شکل هندسی سازهای مقاوم در برابر بار انفجار بررسی شده است. برای تعیین مصالح بتنی مقاوم در برابر انفجار از مشخصات مکانیکی و نمودار تنش کرنش مخلوطهای بتنی ساخته شده در آزمایشگاه برای مدلسازی در نرمافزار المان محدود آباکوس استفاده شد. با انجام مدلسازی عددی، بتن با طرحهای مختلف تحت بار انفجار قرار گرفت و مشخص شد که بتن تقویت شده با الیاف ترکیبی فولادهای ماکرو-میکرو بهترین مقاومت را در برابر بار انفجار از خود نشان میدهد. با تقویت بتن با این ترکیب از الیاف میتوان تا حدود 70 درصد میزان خرابی را در دال بتنی کاهش داد. جهت تعیین شکل سازهای مقاوم در برابر انفجار، دو شکل سازهای مکعبی و نیمکره تحت بار انفجار قرار گرفتند. نتایج نشان داد که شکل سازهای نیمکره مقاومت بیشتری در برابر بار انفجار از خود نشان داده و با تغییر شکل سازه از مکعب به نیمکره، میزان آسیب سازه تحت بار انفجار به میزان 49 درصد کاهش مییابد. همچنین دو سازه نیمکره ساخته شده با بتن شاهد و الیاف ترکیبی فولاد ماکرو-فولاد میکرو، تحت بار انفجار شدید قرار گرفتند و مشخص شد که استفاده از الیاف در این شکل از سازهها به میزان 26 درصد آسیبپذیری را کاهش میدهد.https://jasd.khadu.ir/article_180_045117b0e0a11a242b9765e79cbf113f.pdfدانشگاه پدافند هوایی خاتم الانبیاء(ص)دفاع هوافضایی2821-15534120250522Designing the Block of Vibration Absorbing System for Energy Supply of Carrier Rockets Using the Optimized LQR Algorithmطراحی سیستم جاذب ارتعاشات بلوک تأمین انرژی موشکهای حامل با استفاده از الگوریتم بهینه شده LQR2248190FAکرامتملک زاده فرداستاد، مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران0000-0002-4725-6949علیرضاشاهیمجتمع دانشگاهی هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران.علیرضاپورمویددانشیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه پدافند خاتم الانبیا(ص)، تهران، ایران0000-0002-7217-4582Journal Article20250124This article examines the design of active isolators using the optimal algorithm (LQR). For this purpose, the dynamic model of the satellite launch vehicle as 6 degrees of freedom has been considered. Because the satellite carrier structure has a shell with reinforced ribs and stringers, Stiffness Calculation Methods(SCM) for reinforced shells were used. Also, to calculate the final frequency of the system, the equations of motion obtained from the dynamic model of the satellite launch vehicle were used. For damp vibrations generated with a vibration amplitude of less than 100 Hz, no method in the research conducted has been proposed. In this research, for the first time, a combined system of passive and active isolators to damp vibrations introduced into the energy supply block was used. The results of the present study show that combining these two systems improves the performance of each of the passive and active systems.In this combination, according to the results obtained by this system, vibrations with a vibration amplitude of less than 50 Hz are damped by up to 88 percent, and vibrations on the energy supply block with a vibration amplitude between 50 and 500 Hz by up to 96 percent are damped.در این مقاله به بررسی طراحی ایزولاتورهای فعال با استفاده از الگوریتم بهینه (LQR) پرداخته شده است. برای این منظور مدل دینامیکی موشک ماهوارهبر به صورت 6 درجه آزادی در نظر گرفته شده است. به دلیل این که سازه ماهوارهبر دارای پوسته با ریب و استرینگرهای تقویتشده میباشد، از روشهای محاسبه سفتی برای پوستههای تقویتشده استفاده شد. همچنین برای محاسبه فرکانس نهایی سیستم از معادلات حرکت به دست آمده از مدل دینامیکی گسسته موشک ماهوارهبر استفاده گردید. برای میراسازی ارتعاشات ایجادی با دامنه ارتعاشی کمتر از 100 هرتز در پژوهشهای انجام شده روشی ارائه نشده است، در این تحقیق برای اولین بار سیستم ترکیبی ایزولاتورهای غیرفعال و فعال برای میرا کردن ارتعاشات وارد شده به بلوک تأمین انرژی استفاده گردید. نتایج تحقیق حاضر نشان میدهد که ترکیب این دو سیستم باعث بهبود عملکردی هر یک از سیستمهای غیرفعال و فعال میشود. در این ترکیب با توجه به نتایج حاصل شده این سیستم، ارتعاشات با دامنه ارتعاشی کمتر از 50 هرتز تا 88 درصد میرا میشود و ارتعاشات وارده بر بلوک تأمین انرژی با دامنه ارتعاشی بین 50 تا 500 هرتز تا 96 درصد میرا شده است.https://jasd.khadu.ir/article_190_cfecdb276f634854f3ef915e2e980c31.pdfدانشگاه پدافند هوایی خاتم الانبیاء(ص)دفاع هوافضایی2821-15534120250522Optimized Multi-Objective Comparative Design of 3D Pareto Front for Air Taxis Using Metaheuristic Algorithms: Harris Hawks, Sea Hunters, Whale, Artificial Bee Colony, and Fuzzy Logicطراحی مقایسه ای بهینه چند موضوعی جبهه پارتو سه بعدی تاکسی هوایی با استفاده از الگوریتمهای فرا ابتکاری شاهین های هریس، شکارچیان دریایی، نهنگ،کلونی زنبورهای مصنوعی و منطق فازی.4981191FAایمانشفیعی نژادهیات علمی، پژوهشگاه هوافضا، وزارت علوم تحقیقات و فناوری، تهران، ایران.0009-0008-0150-1751Journal Article20250305Background & Purpose: This study introduces an innovative framework for aircraft design that integrates fuzzy logic, metaheuristic optimization algorithms, and three-dimensional Pareto front analysis. In the initial phase, the aircraft’s empty and takeoff weights were calculated using conventional design methods. Fuzzy logic was subsequently employed as a decision-making tool to assess the validity of these estimates. Key design parameters such as wing area and engine thrust were identified using a novel computational methodology.<br /><br />Methodology: The optimization of critical design variables was performed using multiple advanced metaheuristic algorithms, including Harris Hawks Optimization (HHO), Marine Predators Algorithm (MPA), Whale Optimization Algorithm (WOA), and Artificial Bee Colony (ABC). These algorithms simultaneously optimized parameters including empty weight, takeoff weight, stall speed, and flight range. The optimized results, particularly in terms of wing area and engine thrust, were benchmarked against reference models of similar aircraft.<br /><br />Findings: Three-dimensional Pareto fronts were generated for design parameters such as empty weight, takeoff weight, and fuel weight to evaluate key performance indicators including fuel efficiency, payload capacity, flight range, and overall performance. The results demonstrated notable improvements in key aerodynamic and propulsion characteristics.<br /><br />Conclusion: The comprehensive analysis conducted in this study led to the development of an optimized model of a propeller-driven aircraft. The proposed approach resulted in significant enhancements in performance metrics and overall efficiency, validating the effectiveness of the integrated optimization and decision-making framework.این تحقیق یک چارچوب نوآورانه برای طراحی هواپیما معرفی میکند که در آن از ادغام منطق فازی، الگوریتمهای بهینهسازی فرا ابتکاری، و تحلیلهای جبهه پارتوی سه بعدی بهره گرفته شده است. در فاز ابتدایی، وزن خالی و وزن برخاست هواپیما با استفاده از روشهای سنتی (راسکم) طراحی تعیین گردید. بهمنظور ارزیابی اعتبار این مقادیر، از منطق فازی به عنوان ابزار تصمیمگیری بهره گرفته شد. فرآیند بهینهسازی مسئله طراحی فوق از طریق بهکارگیری چندین الگوریتم فرا ابتکاری، از جمله الگوریتم بهینهسازی شاهینهای هریس، شکارچیان دریایی، نهنگ، و زنبورهای عسل مصنوعی انجام شده است. این الگوریتمها به صورت همزمان متغیرهایی از جمله وزن خالی، وزن برخاست، و سوخت مصرفی را بهینه می کنند. نتایج حاصل از فرآیند بهینهسازی، با مدلهای مرجع در هواپیماهای مشابه (روش راسکم) مقایسه گردید. افزون بر این، جبهههای پارتوی سهبعدی برای متغیرهای طراحی نظیر وزن خالی، وزن برخاست و وزن سوخت مصرفی تولید شدند تا شاخصهای کلیدی عملکرد، از جمله بازدهی سوخت، ظرفیت بار، و بهرهوری کلی طراحی مورد ارزیابی قرار گیرند. تحلیلهای صورتگرفته در این مطالعه، منجر به توسعه مدلی بهینه برای یک تاکسی هوایی شده است که در آن بهبودهای قابل توجهی در پارامترهای عملکردی و بهرهوری مشاهده گردید.https://jasd.khadu.ir/article_191_0aa1883c6411f7873cb83dacb17b0afc.pdfدانشگاه پدافند هوایی خاتم الانبیاء(ص)دفاع هوافضایی2821-15534120250522Model-Predictive Guidance of a ballistic Missile in midcourse using Laguerre functionsهدایت پیشبین فاز میانی یک موشک بالستیکی با استفاده از توابع لاگر گسسته82101192FAمهرانمهدی آبادیمدیر گروه پژوهشینعمت اللهقهرمانیمجتمع دانشگاهی برق و کامپیوتر دانشگاه صنعتی مالک اشترJournal Article20250107In this paper, a predictive guidance algorithm for the mid-course phase of a solid-propellant ballistic missile is presented using discrete laguerre functions. Utilizing predictive guidance significantly reduces the missile impact error compared to conventional methods. However, the computational load for implementation on a flight computer could be a fundamental challenge. For this reason, this research has established and developed a new predictive guidance algorithm based on orthogonal discrete laguerre functions to reduce the computational load while maintaining high accuracy in impact. This approach reduces the parameters describing the predictive guidance law, and the execution time of the algorithm's computations decreases significantly. Through 3D simulation, the impact of using this method for mid-course guidance of a ballistic missile is shown compared to predictive guidance. Additionally, comparing the computational loads of different predictive guidance algorithms demonstrates the advantage of this method in reducing the computational demands.در این مقاله، الگوریتم هدایت پیشبین فاز میانی یک موشک بالستیکی سوخت جامد با استفاده از توابع لاگر گسسته ارایه شده است. بهرهگیری از هدایت پیشبین سبب کاهش قابل توجه خطای اصابت موشک نسبت به روشهای مرسوم میشود. اما ممکن است حجم محاسبات آن جهت پیادهسازی در کامپیوتر پرواز، چالشی اساسی به شمار آید. به همین منظور در این تحقیق، برای کاهش حجم محاسبات الگوریتم هدایت پیشبین و بهرهگیری از دقت بالای اصابت، الگوریتم هدایت پیشبین جدیدی مبتنی بر توابع متعامد لاگر گسسته پایهگذاری و توسعه داده شده است. استفاده از این روش، سبب کاهش پارامترهای توصیفکننده قانون هدایت پیشبین شده و زمان اجرای محاسبات الگوریتم هدایت کاهش چشمگیری پیدا میکند. با انجام شبیهسازی سه درجه آزادی، تاثیر بهرهگیری از این روش در هدایت فاز میانی یک موشک بالستیکی در مقایسه با هدایت پیشبین نشان داده شده است. علاوه بر این، مقایسه حجم محاسبات الگوریتمهای هدایت پیشبین مختلف، مزیت استفاده از این روش در کاهش حجم محاسبات را نشان میدهد.https://jasd.khadu.ir/article_192_58a2fc6ed39fd083f55d4182bf88826d.pdfدانشگاه پدافند هوایی خاتم الانبیاء(ص)دفاع هوافضایی2821-15534120250522Enhancing the Performance of Corona Plasma Propulsion by Replacing Linear Electrode Configuration with Nonlinear Geometries for Aerospace Applicationsافزایش عملکرد پیشرانش پلاسمای کرونا با تغییر پیکربندی خطی الکترودها با هندسههای غیرخطی برای کاربردهای هوافضایی102120198FAسید ابوالفضلموسویگروه مهندسی هوافضا، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.0009-0008-8168-1376فرشادپازوکیگروه مهندسی هوافضا، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.سید حسینساداتیدانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران.روح الهخوشخودانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران.Journal Article20250318One of the emerging technologies in the field of plasma propulsion that has recently attracted attention is corona plasma propulsion systems. These systems generate ion flow and thrust force through electrical discharge between emitter and collector electrodes, utilizing a high-voltage power supply. In most previous studies, a linear configuration has been used to analyze the performance of these systems. The present study aims to enhance the performance of corona plasma propulsion systems through the geometric redesign of electrodes. To improve the performance of corona plasma propulsion systems for aerospace applications, new geometric configurations for the emitter electrodes—such as triangular and hexagonal structures—have been proposed and investigated. This research includes a systematic analysis of plasma propulsion design parameters and the effect of electrode geometry on system performance, using both experimental data and software modeling. Experimental tests were conducted at high voltages up to 33 kilovolts, with thrust measurements taken with an accuracy of ±0.2 millinewtons per meter, using copper and aluminum electrodes. The experimental results from the linear structure and the modeling of geometric configurations indicate that non-linear arrangements—particularly the hexagonal configuration—demonstrate better performance due to radial symmetry and a more uniform distribution of the electric field. The hexagonal arrangement of emitter electrodes improved thrust by up to 49% and efficiency by up to 11% compared to the conventional linear configuration.یکی از فناوریهای نوین در حوزه پیشرانش پلاسمایی که اخیراً مورد توجه قرار گرفته، پیشرانشهای پلاسمای کرونا هستند. این سامانهها با استفاده از تخلیه الکتریکی بین الکترودهای ساطع و جاذب و بهرهگیری از منبع تغذیه ولتاژ بالا، جریان یونی و نیروی پیشران تولید میکنند. در اغلب پژوهشهای پیشین، از پیکربندی خطی برای تحلیل عملکرد این سامانهها استفاده شده است. پژوهش حاضر با هدف بهبود عملکرد سامانه پیشرانش پلاسمای کرونا، از طریق بازطراحی هندسی الکترودها انجام شده است. در این تحقیق، با هدف بهبود عملکرد سامانههای پیشرانش پلاسمای کرونا برای کاربردهای هوافضایی، پیکربندیهای هندسی جدیدی برای الکترودهای ساطع نظیر ساختارهای مثلثی و ششضلعی پیشنهاد و بررسی شدهاند. در این تحقیق، تحلیل سیستماتیک پارامترهای طراحی پیشرانش پلاسمایی و تأثیر هندسه الکترودها بر عملکرد سیستم، با استفاده از دادههای تجربی و مدلسازی نرمافزاری انجام شده است. آزمایشهای تجربی در ولتاژهای بالا تا ولتاژ ۳۳ کیلوولت و با دقت اندازهگیری تراست 0/2± میلینیوتن بر متر با استفاده از الکترودهای مسی و آلومینیومی صورت گرفته است. نتایج آزمایشهای تجربی در ساختارخطی و مدلسازی در پیکربندیهای هندسی نشان میدهد که آرایشهای غیرخطی، بهویژه ششضلعی، به دلیل تقارن شعاعی و توزیع یکنواختتر میدان الکتریکی، عملکرد بهتری دارند. آرایش ششضلعی الکترودهای ساطع نسبت به پیکربندی خطی مرسوم، تراست را تا 49 درصد و راندمان را تا 11 درصد افزایش دادهاند.https://jasd.khadu.ir/article_198_0e65972dce68dad4d52d063967f0a705.pdfدانشگاه پدافند هوایی خاتم الانبیاء(ص)دفاع هوافضایی2821-15534120250522Calculation of Reflection Coefficient of Radar Absorbing Composite Lattice Grids Using Silica and Carbon Nanofibersمحاسبه ضریب بازتاب شبکههای مشبک کامپوزیتی جاذب رادار با استفاده از نانوالیاف سیلیس و کربن121129199FAحمیدرضاالبرزنیاگروه فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه پدافند هوایی خاتم الانبیاء(ص)، تهران، ایرانسید علیحسینی مرادیگروه فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه پدافند هوایی خاتم الانبیاء(ص)، تهران، ایران0000-0002-7021-8828Journal Article20250109Composite lattice grids reinforced with silica and carbon nanofibers filled with spongy materials can be used as lightweight radar absorbing nanostructures1. In this paper, a computational approach based on the Periodic Moment Method (PMM) has been developed to calculate the reflection coefficients of these composite lattice grids, and two different mechanisms for reflection reduction in these grids have been identified2. The results from this simulation mechanism indicate that at low frequencies, the reflection coefficients increase with the volume fraction of the grid cell wall3. At high frequencies, several diffraction lobes propagate away from the doubly periodic plane, and the reflection coefficients depend on both the cell wall volume fraction and the interelement distance4.شبکههای مشبک کامپوزیتی تقویتشده با نانوالیاف سیلیس و کربن که با مواد اسفنجی پر شدهاند، میتوانند به عنوان نانو ساختارهای سبکوزن جاذب رادار به کار روند. در این مقاله، روش محاسباتی مبتنی بر روش ممان دورهای (PMM) برای محاسبه ضرایب بازتاب این شبکههای مشبک کامپوزیتی توسعه داده شده و دو مکانیزم مختلف برای کاهش بازتاب در این شبکهها شناسایی شدهاند. نتایج حاصل از این مکانیزم شیبه سازی شده، بیانگر این است که در فرکانسهای پایین، ضرایب بازتاب با افزایش کسر حجمی دیواره سلولی شبکه افزایش مییابد. در فرکانسهای بالا، چندین لوب پراش از صفحه دوگانه دورهای دور میشوند و ضرایب بازتاب به هر دو کسر حجمی دیواره سلولی و فاصله بین عناصر بستگی دارد.https://jasd.khadu.ir/article_199_84d9ee44e457ddef7f2c4f25dc8fa865.pdf