본 연구는 초음속 비행체의 조종핀에 걸리는 힌지모멘트의 최소화에 관한 최적설계를 위하여 수행되었다. 조종핀 형상으로는 끝단 일부가 절단된 형상을 사용하였으며, 최적설계를 위한 설계 변수로 절단부위의 치수와 조종핀 끝단의 시위길이가 선택되었다. 본 연구에서는 빠른 최적 설계를 위하여 반응면기법을 사용하였으며, 반응면 생성에 필요한 설계점은 Box-behnken 기법을 통하여 결정하였다. 각 설계점에 대해서는 비점성 3차원 전산유체해석을 수행하였다. 최적설계 값은 생성된 반응면에 준 랜덤의 설계변수를 대입하는 screen 기법을 적용하여 얻었으며 이를 통하여 초음속 비행체용 조종핀의 힌지모멘트를 기본형상대비 1% 이하로 감소시킬 수 있었다.
In this study, the control fin of supersonic vehicle is optimized with considering minimize hinge moment. The control fin which have cut off tip for minimize hinge moment is used in this study and design variables that dimension of cut off tip area and tip chord line length are selected. For optimal design, design points are acquired by Box-behnken method and thease are analyzed by inviscid 3D CFD for response surfaces method. The screen method is used for seeking global optimal point and using this process, the hinge moment of control fin is reduced 1% than baseling configuration.