تحلیل آیرودینامیکی و گرمایشی یک موشک هوا به سطح در گستره پروازی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه علوم و فنون هوایی شهید ستاری، تهران، ایران

2 پژوهشگاه هوافضا ، تهران، ایران

3 دانشگاه تربیت مدرس

4 دانشگاه علوم و فنون هوایی شهید ستاری، تهران، ایران

doi
چکیده

در این تحقیق، به بررسی عددی جریان پایا حول یک موشک هوا به سطح با استفاده از نرم افزار فلوئنت و Missile Datcom در سرعت‌ها و زوایای حمله مختلف پرداخته شده است. ضرایب نیرویی، گشتاور و خطوط همتراز عدد ماخ، فشار و دما حول موشک بررسی شده است. به منظور کاهش خطای عددی ناشی از شبکه، جریان در بحرانی‌ترین شرایط گرمایشی، در اطراف دماغه موشک با استفاده از یک شبکه با سازمان بررسی شده است. نتایج نشان می‌دهد که موشک در تمامی سرعتهای مورد بررسی دارای پایداری استاتیکی بوده و جریان گردابه‌ای بر روی بدنه و سطوح کنترلی شکل گرفته که با افزایش زاویه حمله، این گردابه‌ها بزرگ‌تر شده و نواحی بیشتری از بدنه و سطوح کنترلی را در بر می‌گیرند. بررسی توزیع دما بر روی سطح موشک نشان داد که نقطه حداکثر دما در نوک موشک و در لبه حمله سطوح کنترلی واقع شده است که با افزایش زاویه حمله، این نقطه به سمت پایین نوک موشک متمایل می‌شود. همچنین با افزایش عدد ماخ، مقدار دما در این نقطه افزایش می‌یابد. توزیع دما روی سطح موشک در شرایط پایا نشان داد که این شرایط معادل پرواز بسیار طولانی مدت موشک با عدد ماخ حداکثر (ماخ 7/3) می‌باشد. دما در چنین‌شرایطی به محدوده‌ای می‌رسد که امکان آسیب‌رسیده به سازه‌های فلزی و کامپوزیتی وجود دارد و نیاز به بررسی انتقال حرارت موشک با توجه به مدت زمان و شرایط پرواز و جنس مواد بدنه ضروری به نظر می‌رسد.