توسعه مدل آیروالاستیک هواپیمای کامل برای بررسی اثر انعطاف‌پذیری بر ضرایب دینامیک پروازی آن

Abstract

div style=text-align: justify;span style=font-size:12px;span style=font-family:iransharp;span dir=RTLهواپیماهای بدون سرنشین که اغلب سبک و انعطاف‌پذیرند از جمله وسایل پرنده پرکاربرد در سال‌های اخیر هستند که بسیار مورد توجه طراحان حوزه هوافضا قرار گرفته‌اند. نکته مهم در مورد طراحی این پرنده‌ها تاثیر متقابل تغییر شکل‌های سازه و بارهای آیرودینامیکی است یعنی انعطاف‌پذیر بودن پرنده سبب می‌شود حین اعمال بارهای آیرودینامیکی تغییر شکل‌هایی در پرنده ایجاد شود که سبب تغییر در ضرایب و مشتقات آیرودینامیکی آن خواهد شد. در پژوهش حاضر اثر انعطاف‌پذیری سازه بر مشتقات آیرودینامیکی استاتیکی و دینامیکی و به ویژه پایداری عرضی پرنده، مورد مطالعه قرار گرفته و مدلی برای محاسبه سریع این ضرایب معرفی شده است. این مدل براساس روش آیرودینامیک سریع و تیر الاستیک است و برای پرنده کامل و نامقید ارائه شده است. تحلیل سازه با روش مودال و با استفاده از شکل مودهای تیر (با روش اجزا محدود) و محاسبات آیرودینامیکی با روش پنل سه‌بعدی (ترکیب چمشه و دابلت) انجام شده و معادلات آیروالاستیک پرنده کامل به‌صورت همگیر و برحسب عملگرهای ماتریسی توسعه داده شده است. در انتها پس از صحت‌سنجی‌های انجام‌شده، برای یک هواپیمای بدون سرنشین، تاثیر انعطاف‌پذیری بر مشتقات در دو حالتnbsp;مطالعه شده است. در یک حالت ضریب بار لیفت تغییر کرده و پس از تریم کردن پرنده، مشتقات مختلف محاسبه شده است. در حالت دیگر، با تغییر طول بال، مشتقات پرنده به ازای مقادیر مختلف نسبت منظری محاسبه شده است. نتایج نشان می‌دهد که انعطاف‌پذیری پرنده مورد مطالعه می‌تواند تا چند ده برابر حالت صلب، افزایش در برخی مشتقات عرضی پرنده ایجاد کند./span/span/span/div