بررسی تأثیر مؤلفه‌های هندسی بالک بر عملکرد آیرودینامیکی موشک

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه امام علی (ع)

2 دانشکده مهندسی مکانیک-دانشگاه گیلان

3 دانشکده مهندسی مکانیک-دانشگاه امام علی (ع)

چکیده

در طراحی آیرودینامیک موشک، لازم است فضای طراحی وسیعی مورد بررسی قرار گیرد. پیچیدگی یک فضای طراحی به تعداد متغیرهای ورودی بستگی دارد. قطر موشک، دماغه، طول بدنه، تعداد ردیف بالک‌ها، تعداد بالک‌ها برای هر ردیف، اندازه و شکل هر بالک‌ها و مقطع عرضی آن‌ها می‌تواند به‌عنوان نمونه‌هایی برای متغیرهای طراحی ارائه شود. در این تحقیق مشخصه‌های آیرودینامیکی نیروی درگ (بسا)، نیروی لیفت (برآ)، گشتاور چرخشی، مانورپذیری، نسبت نیروی لیفت به درگ و همچنین نیروی فشاری در اعداد ماخ و زاویه حمله مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به نتایج به‌دست‌آمده دیده شد که ضرایب آیرودینامیکی با افزودن بالک در جلوی موشک افزایش یافته است. همچنین مشاهده می‌شود که پایداری موشک در حالت نزدیک بودن بالک به انتهای موشک بهبود می‌یابد ولی نسبت نیروی لیفت به درگ و مانورپذیری کاهش می­یابد. همچنین مشخص شد که با افزایش طول و ارتفاع بالک نیروی لیفت به نیروی درگ، نیروی عمودی و نیز پایداری موشک افزایش می­یابد. همچنین مشاهده شد که نسبت نیروی لیفت به نیروی درگ نیز با بیشتر شدن تعداد ردیف بالک، افزایش می­یابد.

کلیدواژه‌ها


  1. Akgül, A., Akargün, H. Y., Atak, B., Çetiner, A. E., and Göker, O. “Numerical investigation of NASA tandem control missile and experimental comparison”, Sci. Tech. Rev. Vol. 62, No. 1, pp.3-9, 2012.##
  2. Yang, Y. R., Jung, S. K., Cho, T. H., and Myong, R. S. “Aerodynamic shape optimization system of a canard-controlled missile using trajectory-dependent aerodynamic coefficients”. J Spacecraft Rockets.  Vol. 49, No. 2, pp. 243-249, 2012.##
  3. Tanrikulu, O., and Ercan, V. “Optimal external configuration design of unguided missiles”. J Spacecraft Rockets. Vol. 35, No. 3, pp. 312-316. 1998.##
  4. Tanil, C., Platin, B., and Mahmutyazicioglu, G. “External configuration optimization of missiles in conceptual design”. In AIAA atmospheric flight mechanics conference, p. 5719, 2009.##
  5. Graves, E. B., & Fournier, R. H. “Stability and control characteristics at Mach numbers from 0.20 to 4.63 of a cruciform air-to-air missile with triangular canard controls and a trapezoidal wing”. 1974.##
  6. Yin, B., Xu, D., An, Y. R., and Chen, Y. S. “Aerodynamic optimization of 3D wing based on iSIGHT”. Appl Math Mech-Engl, Vol. 29, No. 2, pp.603-610, 2008.##
  7. Yue, C. G., Chang, X. L., Yang, S. J., and Zhang, Y. H. “Numerical Simulation on Aerodynamic Characteristic of an Air-to-Air Missile”. International Workshop on Computer Science for Environmental Engineering and EcoInformatics, Springer, Berlin, Heidelberg, 2011.##
  8. Sigal, A. “Comparative Aerodynamic Analysis Of A Missile With An Eight-Fin Tail”. 23rd International Symposium On Ballistics Tarragona (pp.16-20), Spain, 2007.##
  9. Guide, A. F. U. Release 14.0, ANSYS. Inc., USA, November, 2011.##