طراحی و بهینه‌سازی آیرودینامیکی با استفاده از اصلاح منحنی توزیع فشار در پرنده بال ثابت

نویسندگان

1 دانشگاه علوم پزشکی کرمانشاه

2 دانشگاه آزاد اسلامی

doi
10.22034/jtae.2025.9.3.7
چکیده

پرنده‌های بال‌ثابت از انواع سازه‌های هوانوردی هستند که با طراحی یک بال به صورت ثابت و بدون حرکت بر روی بدنه متصل می‌شود و با ایجاد نیروی برآ توسط بال توان پرواز برای پرنده ایجاد می‌شود. این نوع از پرنده به دلیل بازده آیرودینامیکی بالا و توانایی پرواز در مسیرهای طولانی نسبت به انواع دیگر پرنده‌ها، در مقالات مرتبط با طراحی وسایل پرنده مورد توجه قرار گرفته‌اند. در این مقاله طراحی مفهومی و بهینه‌سازی یک پرنده بال ثابت انجام شده است. به همین منظور، ابتدا پژوهش‌های پیشین و نمونه‌های مختلف بررسی و سپس ماموریت پرنده تعیین شده است. در طراحی این پرنده به مسائل مختلف در حوزه آیرودینامیک و دینامیک پرواز پرنده پرداخته خواهد شد تا با بهینه‌سازی پرنده در این حوزه‌ها به یک طراحی مناسب دست یافت. رفع نویز موجود در نمودارهای توزیع فشار روی سطح ایرفویل و تغییر ایرفویل با استفاده از تغییر منحنی توزیع فشار از بهینه‌سازی‌های انجام شده در این مقاله است. همچنین تاثیر تغییر شکل دم و همچنین تغییر در اندازه و محل سطوح کنترلی پرنده نیز مورد بررسی قرار گرفته است. در نهایت با شبیه‌سازی‌های مختلف بر روی این پرنده توانایی پرواز مستقیم و مانور پرنده مورد بررسی قرار خواهد گرفت. مانور شیرجه نیز که یکی از بحرانی‌ترین مانورهای این پرنده به شمار می‌رود در ادامه به صورت مجزا بررسی شده و توانایی بازیابی پرنده از این حالت و انتقال به پرواز مستقیم بررسی گردیده است. در نهایت نتایج بدست آمده از شبیه‌سازی‌ها، توانایی پرواز مستقیم و مانور این پرنده را تایید می‌کند.