تجزیه و تحلیل رفتار دینامیکی پرتابه پرسرعت سوپرکاویتاسیون، مبتنی بر داده‌های یک پژوهش آزمایشگاهی

Abstract

در مقاله حاضر، با استفاده از اطلاعات یک پژوهش آزمایشگاهی انجام شده قبلی، نیروها و ممان وارده بر یک پرتابه سوپرکاویتاسیون استخراج و مورد ارزیابی قرار گرفته است. به جرات می‌توان این آزمایش را با توجه به سرعت بالای پرتابه و تکنیک تصویرنگاری، از نمونه‌های کم نظیر، در شمار آورد. در آزمایش پیش گفته، پرتابه بعد از خروج از پرتاب‌گر و پیمایش مسیری کوتاه در هوا، با زاویه‌ای اندک نسبت به سطح آزاد سیال (آب)، بدان ورود می‌یابد. با توجه به در اختیار بودن فیلم ‌سرعت بالای این آزمایش و به کمک تکنیک‌های پردازش تصویر انجام شده، در ابتدا، مقادیر سرعت و شتاب پرتابه در هر لحظه از زمان، استخراج گردید. در مرحله بعد، نیروها، ممان و متعاقب آن ضرایب هیدرودینامیکی وارده بر پرتابه، حاصل گردید. نتایج برازش اطلاعات در این پژوهش نشان می‌‌دهد، مقدار ضریب درگ (C_D) با پیش‌بینی‌های موجود همخوانی نسبی دارد اما نتایج مرتبط با مقادیر ضرایب برآ و گشتاور پیچشی (C_L و C_M)، حاوی اطلاعات کم نظیری است که سبب تغییر برخی از فرضیات قبلی موجود در ادبیات پرتابه‌های سوپرکاویتاسیونی خواهد شد. پژوهش حاضر همچنین اطلاعات سودمندی در ارتباط با نحوه‌ی تغییرات سرعت زاویه‌ای پرتابه، ارائه می‌نماید که در موضوع بررسی رفتار پایداری این وسایل کاربرد دارد.