ارائه مدل ریاضی استخراج ضرایب آیرودینامیکی در آزمایش آیروبالستیک مافوق صوت پرتابه

Abstract

یکی از روش‌های دقیق اندازه‌گیری پارامترهای آیرودینامیکی، روش پرواز آزاد مدل در آزمایشگاه‌های آیروبالستیک می باشد. در این روش می‌توان مواردی از قبیل آزمایش مدل‌ها در محدوده وسیعی از سرعت‌های پروازی مادون، حدود، مافوق و ماوراء صوت، آزمایش مدل‌ها در ابعاد میلی‌متر تا آزمایش آن‌ها در ابعاد حدود متر، اندازه‌گیری پارامترهای مربوط به مسیر حرکت و پارامترهای آیرودینامیک و آیروالاستیک، بررسی عملکرد سامانه‌های کنترل وسیله طراحی شده، آزمایش تحمل دمایی مواد، بررسی تحمل سازه، بررسی مسائل برخورد با سرعت‌های بسیار بالا و بررسی مسائل بازگشت به جو زمین را بررسی نمود. در این آزمایشگاه ایستگاه‌هایی برای اندازه‌گیری داده‌های پروازی مدل در فواصل معین قرار گرفته است که با روش‌هایی از قبیل تصویربرداری و تله‌متری داده‌ها استخراج می‌شود. مسئله مطرح ارائه یک مدل ریاضی مناسب و با خطای کم به‌منظور استخراج ضرایب آیرودینامیکی از داده‌های خام اندازه‌گیری شده با توجه به تعداد ایستگاه‌های اندازه‌گیری و فواصل آن‌ها می باشد. لذا در این کار یک بررسی اجمالی استخراج ضرایب آیرودینامیکی در آزمایش آیروبالستیک برای استفاده از داده‌های تصویربرداری انجام شده و به‌عنوان یک ابزار و روش این کار ارائه گردیده است. با توجه به نتایج ارائه‌شده می‌توان گفت که استخراج ضرایب استاتیکی و دینامیکی مستقل از هم نیست و باید به‌طور هم‌زمان محاسبه شوند. در صورتی که ضرایب دینامیکی مقدار قابل توجهی داشته باشند نمی‌توان از آنها صرف‌نظر کرد. دقت مورد نیاز اندازه‌گیری در حالتی که ضرایب دینامیکی باعث استهلاک نوسانات شده‌اند، با 20 ایستگاه حدود 0.1 درجه است؛ در حالی که با 10 ایستگاه دقت 0.10 درجه کفایت نمی‌کند و دقت بالاتر از آن نیاز است.