تحلیل عددی موشک دارای بالکهای مشبک و بررسی تأثیر نوع هندسه بالک بر روی ضرایب آیرودینامیکی
نویسندگان
1 مجتمع دانشگاهی هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران
2 مجتمع دانشگاهی هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران
3 مجتمع دانشگاهی هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران
doi
چکیده
در تحقیق حاضر، با استفاده از روش عددی، تأثیر نوع هندسۀ بالک مشبک برروی ضرایب آیرودینامیکی موشک در رژیم جریان مافوق صوت در حالت پایا بررسی شده است. بالک مشبک در واقع یک نوع سطح کنترلی آیرودینامیکی بوده که با ساختـاری شبکهای (مربعی یا لـوزی شکل) از تیغههای نازک متقاطع، دارای مزایای بسیاری میباشد. این بالکها سطح پایدارساز یا سطح کنترلی بالایی برای موشک تأمین میکند. بالکهای مشبک شبیهسازی شده در مقاله حاضر، دارای شبکههای لوزوی بوده و تغییر ضرایب آیرودینامیکی موشک با افزایش 25 و 50 درصدی دهانه، افزایش 50 و 100 درصدی وتر و افزایش 5/1 برابری پهنا با فرض ثابت بودن ضخامت بالک (بدون تغییر در ابعاد کلی قاب بالک) بررسی شده است. در ابتدا ضرایب نیروی محوری و عمودی همچنین گشتاور پیچشی و مرکز فشار موشک با بالک مشبک اصلی در زوایای حمله مختلف در ماخ پروازی 3 محاسبه شده و با نتایج عددی و تجربی موجود در مقالات مقایسه شده است. نتایج مقایسه، نشان از دقت حل عددی در محاسبه پیچیدگیهای جریان در موشک دارای بالکهای مشبک با نتایج تجربی تونل باد را دارد. در ادامه با افزایش دهانه، وتر و پهنای بالک مشبک، تغییرات ضرایب آیرودینامیکی موشک نسبت به موشک مرجع بررسی شده است. محاسبات نشان میدهد که با افزایش دهانه و وتر، تمامی ضرایب آیرودینامیکی افزایش یافته و با افزایش پهنا با ثابت بودن ضخامت، میزان پسا تا حدودی کاهش و بقیه ضرایب آیرودینامیکی افزایش خواهند یافت.