مطالعه ی تجربی و عددی یک گلایدر دریایی با امکان نصب دماغه های کروی، بیضوی و مخروطی به منظور ارزیابی عملکرد آن

در مطالعه حاضر یک گلایدر با بدنه ی استوانه ای، فرم انتهایی مخروطی، دماغه ها ی قابل تعویض کروی، مخروطی و بیضوی و نیز باله هایی از نوع ایرفویل NACA۰۰۰۹ مورد بررسی قرار گرفته است. در ابتدا در قالب یک مطالعه ی تجربی، ضرایب هیدرودینامیکی درگ و لیفت و نیز گشتاورهای وارد بر گلایدر در حوضچه ی کشش مورد بررسی قرار گرفته، سپس با تعریف سرعت پرتاب، زاویه حمله و زاویه ی باله ها به عنوان متغیرهای اصلی، در قالب یک مطالعه ی تئوری، ضمن ارزیابی دینامیک حرکت، شرایط بهینه ی عملکردی گلایدر با استفاده از روش بهینه سازی فرا ابتکاری مورد ارزیابی قرار گرفت. در مطالعه ی تجربی، پس از ارزیابی عدم قطعیت و اطمینان از عملکرد سامانه ی اندازه گیری، نتایج در بازه ی تغییرات هر یک از پارامترها استخراج شدند. پس از پردازش نهایی داده های تجربی، ابتدا نیروهای هیدرودینامیکی وارد بر گلایدر به دست آمده، سپس مقادیر ضرایب درگ، لیفت و گشتاور برحسب زاویه های باله در سرعت ها و زوایای حمله ی مختلف محاسبه شده است. در مقایسه با دماغه ی کروی، با ارزیابی عملکرد دماغه ها در بازه ی سرعت ۲/۰ تا ۱ متر بر ثانیه و زوایای حمله ۱۵- تا ۱۵+، نسبت لیفت به درگ دماغه بیضوی از ۲ تا ۱۸ درصد و دماغه مخروطی از ۵ تا ۲۰ درصد افزایش یافته است. تحلیل های دینامیکی نشان می دهند که گلایدر با دماغه مخروطی، بیشترین پیشروی را در راستای افقی داراست و کمترین پیشروی هم مربوط به گلایدر با دماغه بیضوی می باشد. این روند در بیشترین عمق عملیاتی نیز مشهود است؛ به گونه ای که بیشترین عمق عملیاتی مربوط به گلایدر با نصب دماغه بیضوی و کمترین عمق عملیاتی مربوط به گلایدر با دماغه کروی می باشد؛ درنهایت مشخص شد، میزان کارآیی گلایدر با نصب دماغه مخروطی در مقایسه با دماغه های دیگر بیشتر است.

کلیدواژه ها:

گلایدر دریایی ، دماغه متغیر ، تست کشش ، ضرایب هیدرودینامیکی ، تحلیل عدم قطعیت