Définition conceptuelle d'avions : vers une optimisation multiobjet, robuste et incertaine

TLDR: In this article, the authors introduce a set of methodes d'optimisation multicritere based on the presence of fonctions objectifs antagonistes and propose a perception operationnelle de l'espace de definition.

Abstract: La conception d'avions au stade avant-projet consiste a determiner les principales caracteristiques d'un avion repondant a un cahier des charges donne. Ces etudes peuvent etre resumees par des problemes d'optimisation globale sous contraintes avec typiquement un millier de parametres et presque autant de contraintes. Les contraintes expriment la faisabilite physique ainsi que le cahier des charges a respecter, et les objectifs sont des performances de l'avion guidees par des etudes de marche. De plus, le conception d'avions est un probleme d'optimisation multicritere du fait de la presence de fonctions objectifs antagonistes. L'objectif de cette etude est d'introduire de nouvelles methodes mathematiques qui peuvent etre utiles dans un outil de dimensionnement avant-projet pour resoudre le probleme d'optimisation d'une configuration d'avion. Nous avons contribue a l'amelioration des methodes d'optimisation qui sont couramment utilisees au departement des Avant-Projets d'Airbus. En utilisant les algorithmes genetiques, nous avons rendu le processus d'optimisation monocritere plus robuste. Ensuite, nous avons introduit des methodes d'optimisation multicritere car nous avions plusieurs criteres conflictuels a considerer. Comme les temps de calcul sont devenus importants, nous avons decide de substituer au modele d'avion un modele approche. Nous avons implemente les fonctions a base radiale pour approcher les contraintes et les fonctions objectifs. Enfin, nous avons propage les incertitudes du modele pour estimer la robustesse des resultats de l'optimisation et nous avons propose un aboutissement possible de l'integration de ces techniques~: donner aux ingenieurs une perception operationnelle de l'espace de definition.