مطالعه عددی اثرات موقعیت‌های طولی و عمودی کانارد بر توزیع فشار و ضرایب آیرودینامیکی یک مدل بال هواپیمای مانورپذیر

نوع مقاله: مقاله مستقل

نویسندگان

1 مربی، دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه علوم و فنون هوایی شهید ستاری، تهران

2 دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه علوم و فنون هوایی شهید ستاری

چکیده

در این تحقیق، اثرات کانارد و موقعیت های طولی و عمودی آن بر توزیع فشار و ضرآیب آیرودینامیکی یک مدل بال هواپیمای مانورپذیر، با استفاده از شبیه سازی عددی مورد مطالعه قرار گرفته است. بررسی ها در عدد رینولدز 105×5 و در زوایای حمله مختلف با استفاده از شبکه ی بی سازمان و مدل آشفتگی تنش رینولدز انجام شده است. بال و کانارد مثلثی شکل اند و کانارد در موقعیت های طولی جلو، وسط و عقب و موقعیت های عمودی بالا، وسط و پایین نسبت به بال قرار گرفته است. نتایج بدست آمده نشان می دهد که برای ترکیب مدل بدون کانارد، تا زاویه حمله 25 درجه، تطابق بسیار خوبی بین داده های تجربی و حل عددی وجود دارد. اضافه نمودن کانارد باعث می شود که گردابه روی سطح بالایی بال، قوی تر و بزرگ تر شود. همچنین، برای موقعیت های مختلف طولی و عمودی کانارد، دنباله ناشی از گردابه کانارد از روی بال اصلی عبور می کند. ضمناً، برای حالتی که کانارد در موقعیت جلو و بالا نسبت به امتداد بال اصلی قرار گرفته باشد، بیشترین مقدار نیروی برآ بدست می آید. همچنین، کمترین مقدار نیروی پسا مربوط به حالتی است که کانارد نزدیک به بال اصلی و در امتداد محور آن باشد. به هر حال، بیشترین مقدار بازده آیرودینامیکی مربوط به حالتی است که کانارد در موقعیت پایین- جلو قرار گرفته باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Agnew JW, Lyerla GW, Grafton SB (1980) The linear and non-linear aerodynamics of three surface aircraft concepts. AIAA 80-1581: 211-221.

[2] شرفی الف، سلطانی م‌ر (1389) اثرات شکل و موقعیت پیش بال روی توزیع فشار بال یک مدل هواپیمای مانورپذیر. نشریه علمی پژوهشی مهندسی هوانوردی 31-11 :(1)12.

[3] Hummel D (1989) Effect of canard position on the aerodynamic characteristics of a close-coupled canard configuration at low speed. AGARD-CP-465, pp. 7-1 to 7-8

[4] Behrbohm H (1965) Basic low speed aerodynamics of the short-coupled canard configuration of small aspect ratio.SABB TN-60.

[5] Er-El J, Seginer A (1985) Vortex trajectories and breakdown on wing-canard configuration. J Aircraft.  22(8): 641-648.

[6] عباسی الف (1379) بررسی اثرات کانارد روی  توزیع فشار بال مدل یک جنگنده با قابلیت مانور بالا. پایان­نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه صنعتی شریف.

[7] Hummel H, Oelker HC (1994) Low-speed characteristics for the wing-canard configuration of the international vortex flow experiment. J Aircraft 31(4): 868-878.

[8] Bergmann A, Hummel D (2001) Aerodynamic effects of canard position on a wing body configuration in symmetrical flow. AIAA 2001-0116:1-15.

[9] سلطانی م‌ر، شرفی الف، دهقان منشادی م (1387) بررسی میدان سرعت حول یک ترکیب بال کانارد با استفاده از روش­های تجربی و شبکه عصبی. مجله علمی و پژوهشی شریف 143-135 :(46)24.

[10] Manshadi MD, Sharafi A, Soltani MR (2012) An experimental investigation of the effects of canard position on the aerodynamic forces of a fighter type configuration model. Jast 9(2): 15-24.

[11] Soltani MR, Askari F, Davari AR, Nayebzadeh A (2010) Effects of canard position on wing surface pressure. Scintia Iranica J, Trans B: Mech Eng 17(2): 136-145.

[12] سلطانی م‌ر، داوری ع­ر، ایزدخواه م (1391) تأثیر موقعیت عمودی کانارد بر میدان سرعت روی بال مثلثی. مجله علمی و پژوهشی شریف 21-15 :(1)3-28.

[13] Samimi S, Davari AR, Soltani MR (2013) Canard- wing interactions in subsonic flow. Iranian J Sci Technol 37(M2): 133-147.

[14] Davari AR, Askari F, Soltani MR (2015) Canard flow improvement in a split canard configuration. J Aerospace Eng 229(6): 1076-1087.

[15] Kolmogorov AN (1991) Local structure of turbulence in incompressible viscous fluid for very large reynolds number. Math Phys Sci 434(1890): 9-13.

[16] Launder BE, Spalding DB (1972) Lecture in mathematical methods of turbulence. Academic Press, London, England.