بهینهسازی آیرودینامیکی و پایداری افزونه تصحیح مسیر ترابرپذیر پرتابه دوچرخشه مافوق صوت
نویسندگان
1 گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران
2 پژوهشکده هوافضا پژوهشگاه باقرالعلوم، تهران
3 گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران
4 گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران
5 گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران
doi
چکیده
در پژوهش پیشرو، یک افزونه جدید ترابرپذیر که قابلیت نصب بر روی پرتابههای دوچرخشه را دارد؛ با رویکردی عددی طراحی و بهینهسازی شده است. همچنیناثرات آیرودینامیکی و پایداری دینامیکی این افزونه بهگونهای بررسی شد که با افزایش عملکرد آن، امکان اصلاح مسیر پرتابه توسط افزونهی بهینه، فراهم شود. شایانذکر است که در روند شبیهسازیها، مدل آشفتگی کا-اپسیلون بهمنظور دستیابی به اهداف این تحقیق، در نظر گرفتهشده است. این افزونه در قسمت غیر چرخان با چهار کاناردمنجر به افزایش ضریب گشتاور و در نتیجه تصحیح مسیر پرتابه میشود. ابتدای امر، بهمنظوردستیابی به پارامترهای طراحی، شبیهسازیهای مختلفی صورت پذیرفت و اثرات پارامترهای گوناگون بر آیرودینامیک و پایداری پرتابه مورد مطالعه قرارگرفته است. در همین راستا،مطابق با شرایط واقعی در ماخهای 2 تا 3 و در زوایایحمله 0 و 2 درجه،شبیهسازی پرتابه با افزونه جدید صورت پذیرفت. در ادامه، نتایج حاصله با جریان حول پرتابه بدون افزونه مقایسه گردید؛ سپس با تعیین پارامترهای طراحی و تابع هدف مختلف از جنبه آیرودینامیکی و پایداری، بهینهسازی این افزونهی دارای کانارد، بحث و بررسی شد. در انتها، با استفاده از روش پاسخ سطح برای توابع پاسخ متفاوتی همچون پایداری دینامیکی و ژیروسکوپیکی در فاز ابتدایی و قدرت چرخش در فاز نهایی، مدلسازی و بهینهسازی برای نمونه مورد نظر صورت پذیرفت. یافتههای حاصله از پایداری پرتابه با افزونه بهینهشده جدید نشان از قابلیتهای آیرودینامیکی بسیار خوب افزونهیبهینهشده، دارد. اگرچه افزونه جدید منجر به افزایش جزئی در ناپایداری پرتابه خواهد شد؛اماکماکان شروط پایداری بهطور کامل ارضا میشود و میتوان از این افزونه جدید ترابرپذیر در پرتابههای دوچرخشه بسیار بهره برد.