مقایسه عملکرد چند نمونه پرتابه تفنگ بادی به همراه اصلاح شکل دماغه

یکی از مسائل مهم در تیراندازی با تفنگ های بادی، انتخاب پرتابه مناسب برای فواصل مختلف هدف می باشد. در این مقاله به شبیه سازی عددی و مقایسه عملکرد چهار نمونه مختلف از پرتابه های تفنگ بادی پرداخته شده که حرکت این پرتابه ها به صورت ۴ درجه آزادی، شامل سه حرکت انتقالی و یک حرکت چرخشی در کد تدوین شده منظور شده است. پرتابه های مورد بررسی دارای سه اندازه کالیبر ۴.۵، ۵.۵ و ۶.۳۵ میلی متر و چهار نوع مختلف با نام های سرتخت، نوک تیز، گنبدی و کروی هستند. به منظور تحلیل عددی این مساله، پس از مدل سازی هندسی پرتابه ها، معادلات ناویر- استوکس سه بعدی تحت شرایط ناپایای تراکم پذیر آشفته به همراه معادلات دینامیکی حرکت پرتابه به صورت کوپل و در یک شبکه محاسباتی متحرک حل شده اند. شبیه سازی عددی، بر پایه طرح "رو" با دقت مرتبه دو مکانی و به لحاظ اهمیت زمان با مرتبه دو زمانی به شیوه حجم محدود می باشد. برای اعتبارسنجی برنامه کامپیوتری، پاسخ های حاصل با نتایج تجربی معتبر مقایسه شده اند. مقایسه نتایج حاصل از بررسی عملکرد پرتابه ها شامل مسیر حرکت، تغییرات سرعت و افت ارتفاع نشان می دهند که پرتابه گنبدی، بهترین عملکرد را تقریبا در تمامی فواصل هدف داشته و پرتابه سرتخت در فواصل کم، عملکرد بسیار خوب و در فواصل زیاد عملکرد بسیار ضعیفی در مقایسه با سایر نمونه ها دارد. درادامه، اثر شکل دماغه بر عملکرد پرتابه های نوک تیز و گنبدی بررسی و شکل های بهینه به دست آمده اند.

کلیدواژه ها:

Air gun projectiles ، Performance comparison ، Nose shape modification ، ۳-D numerical simulation ، Non-stationary solution ، پرتابه تفنگ بادی ، مقایسه عملکرد ، اصلاح شکل دماغه ، شبیه سازی عددی سه بعدی ، حل ناپایا