بررسی تأثیر مدل دینامیکی سرعت القایی روتور اصلی بر پاسخ‌های دینامیکی بالگرد

Abstract

در این مقاله پاسخ‌های دینامیکی مستقیم و غیر مستقیم بالگرد با استفاده از مدل دینامیکی سرعت القایی روتور اصلی بررسی می‌شود. مدل دینامیکی سرعت القایی، یک مدل متشکل از حاصل‌ضرب یک‌چند جمله‌ای لژاندر کانونی در یک تابع مثلثاتی با تعداد هارمونیک دلخواه و با ضرایب وابسته به زمان است. علت انتخاب ‌‌این مدل تطابق آن با جواب‌های کلی معادله دیفرانسیل پاره‌ای لاپلاس فشار در دستگاه مختصات بیضوی برای جریان تراکم‌ناپذیر است که پیشتر با استفاده از روش جداسازی متغیرها و اعمال شرط گسستگی فشار درسطح روتور اصلی و فرض جریان استوانه‌ای در هم تنیده در پایین‌دست روتور اصلی محاسبه گردید. اما نوآوری ‌‌این تحقیق در انتخاب ‌‌این مدل دینامیکی برای محاسبه سرعت القایی و الصاق آن به سایر معادلات دینامیکی شش درجه آزادی بالگرد (بدنه صلب، روتور اصلی با پره‌های الاستیک، روتور دم، دم افقی و عمودی) بدون نیاز به گسسته‌سازی روابط در حوزه زمان است. با استفاده از ‌‌این مدل امکان محاسبه نیروها و گشتاورهای ‌‌آیرودینامیک پره‌های روتور اصلی بدون نیاز به روابط پپچیده ‌آیرودینامیک غیردائم میسر می‌شود. علاوه بر‌‌ این، جلوگیری از تکیدگی جواب‌ها در فواصل مکانی مشخص از روتور اصلی از دیگر نقاط قوت‌‌ این مدل دینامیکی است. نتایج حاصل از شبیه‌سازی دینامیکی بالگرد با استفاده از مدل دینامیکی مذکور با فرض چند جمله‌ای درجه شش و تابع مثلثاتی با چهار هارمونیک که منجر به 28 معادله دیفرانسیل مرتبه اول شد در مقایسه با نتایج تست پرواز موجود متضمن بهبود کیفی و کمّی در پیش‌بینی پاسخ‌های دینامیکی مستقیم و غیر مستقیم بالگرد در پرواز کروز است.