A New Aspect of the Ground Effect: The Two-way Interactions between an Airplane Flying in the Vicinity of Sea Water and the Free Surface Waves

سال انتشار: 1404
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 9

فایل این مقاله در 14 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JAFM-18-9_008

تاریخ نمایه سازی: 30 تیر 1404

چکیده مقاله:

This study presents intensive numerical simulations of a general aviation airplane flying near a wavy water surface, considering the effects of ground proximity and wave amplitude on aerodynamic forces and moments. The Stokes third-order wave model was employed, and numerical results were validated using limited wind tunnel tests on a ۳D-printed model, as well as existing NACA ۴۴۱۲ near-ground experimental data. Simulations for both flat and wavy surfaces reveal that above an elevation of h/c=۱.۵, aerodynamic coefficients remain similar to those near a flat surface. However, at lower clearances, aerodynamic responses exhibit strong oscillatory behavior, potentially leading to resonance and instability. The oscillations in lift (CL​) and drag (CD​) closely follow wave shape, while the pitching moment coefficient (Cm​) shows a distinct phase lag. Large-amplitude waves significantly impact stability, leading to severe pitch oscillations, which may pose risks for aircraft flying near stormy sea surfaces. Contrary to the typically beneficial ground effect for wing-in-ground (WIG) aircraft, this study highlights the destabilizing influence of large surface waves in near-ground flight.

نویسندگان

S. Eftekhari

Department of Aerospace Engineering, SR.C., Islamic Azad University, Tehran, Iran

A. R. Davari

Department of Aerospace Engineering, SR.C., Islamic Azad University, Tehran, Iran

F. Pazooki

Department of Aerospace Engineering, SR.C., Islamic Azad University, Tehran, Iran

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Ahmed, M. R., Takasaki, T., & Kohama Y. (۲۰۰۷). Aerodynamics ...
  • Araştırma, M., Ozdemir, H. Y., & Taner, C. (۲۰۲۲). The ...
  • Boschetti, P. J., Neves, C. A., & González, P. (۲۰۲۲). ...
  • Dreus, A., Alekseyenko, S., Kulyk, O., & Nekrasov, V. (۲۰۲۵). ...
  • Haolin, Z., Tianhang, X., Jichang, C., Bin, W., Mingbo, T., ...
  • Hiemcke, C. (۱۹۹۷). NACA ۵۳۱۲ in ground effect - Wind ...
  • Issakhov, A., Zhandaulet, Y., & Nogaeva, A. (۲۰۱۸). Numerical simulation ...
  • Lee, T., & Tremblay-Dionne, V. (۲۰۱۸). Experimental investigation of the ...
  • Li, S., Zhou, D., Zhang, Y., & Qu, Q. (۲۰۱۵) ...
  • Qu, Q., Lu, Z., Liu, P., & Agarwal, R. K. ...
  • Qu, Q., Wei, W., Liu, P., & Agarwal, R. K. ...
  • Quanbing, S., Shi, Z., Zhang, W., Sun, Z., & Chen, ...
  • Şahbaz, M., Sezer Uzol, N. and Kurtulus, D. (۲۰۱۹). Numerical ...
  • Tremblay-Dionne V., & Lee T. (۲۰۱۹). Experimental study on effect ...
  • Yakhot, V. S., Orszag, S. A., Thangam, S., Gatski, T. ...
  • Yang, Z., & Wei, Y. (۲۰۱۰). Complex flow for wing-in-ground ...
  • نمایش کامل مراجع