آنالیز تطبیقی پیشران الکتروآیرودینامیک با موتورالکتریکی برای پهپاد Zephyr 8

نویسندگان

1 دانشجو کارشناسی ارشد، مجتمع دانشگاهی هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران

2 دانشیار، مجتمع دانشگاهی هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران

3 استادیار، مجتمع دانشگاهی هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران

doi
10.22044/jsfm.2025.15524.3926
چکیده

پیشران الکتروآیرودینامیک، یک فناوری در تولید نیروی پیشرانش میباشد، که در دهه اخیر بهشدت مورد توجه محققان قرار گرفته است. در این تحقیق، مزایا و معایب این سیستم پیشران همراه با چالشهای مرتبط با توسعه آن بیان گردیده و همچنین، به مقایسه عملکردی این سیستم پیشران با سیستم پیشران الکتریکی برای پهپاد Zephyr 8 پرداخته شده است. سپس، یک مدل ریاضی برای موتور الکتریکی ارائه شده و با استفاده از داده‌های استخراج‌شده از هواپیمای Zephyr 8، نمودارهای عملکردی موتور الکتریکی این هواپیما ترسیم شده‌اند. در گام بعدی، مدل‌سازی ریاضی موتور الکتروآیرودینامیک انجام و با استفاده از الگوریتم بهینه‌سازی ترکیبی GA-SQP، یک نمونه بهینه از این موتور طراحی گردید. این طراحی با هدف دستیابی به نیروی پیشران مشابه با موتور الکتریکی در ارتفاع 21,000 متر و سرعت پروازی 10 متر بر ثانیه انجام گردید. پس از طراحی، نمودارهای عملکردی این موتور نیز استخراج و تحلیل شده‌اند. در نهایت، با مقایسه نمودارهای عملکردی موتورهای الکتریکی و الکتروآیرودینامیک، نتایج نشان می‌دهد که موتور الکتروآیرودینامیک می‌تواند به‌عنوان جایگزینی مناسب برای موتور الکتریکی در هواپیمای Zephyr 8 مورد استفاده قرار گیرد. این نتیجه‌گیری بر پایه مزایای بالقوه موتور الکتروآیرودینامیک از نظر بهره‌وری انرژی و قابلیت عملکرد در ارتفاع‌های بالا است.