تحلیل آیرودینامیکی و گرمایشی یک موشک هوا به سطح در گستره پروازی

در این تحقیق، به بررسی عددی جریان پایا حول یک موشک هوا به سطح با استفاده از نرم افزار فلوئنت و Missile Datcom در سرعت ها و زوایای حمله مختلف پرداخته شده است. ضرایب نیرویی، گشتاور و خطوط همتراز عدد ماخ، فشار و دما حول موشک بررسی شده است. به منظور کاهش خطای عددی ناشی از شبکه، جریان در بحرانی ترین شرایط گرمایشی، در اطراف دماغه موشک با استفاده از یک شبکه با سازمان بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که موشک در تمامی سرعتهای مورد بررسی دارای پایداری استاتیکی بوده و جریان گردابه ای بر روی بدنه و سطوح کنترلی شکل گرفته که با افزایش زاویه حمله، این گردابه ها بزرگ تر شده و نواحی بیشتری از بدنه و سطوح کنترلی را در بر می گیرند. بررسی توزیع دما بر روی سطح موشک نشان داد که نقطه حداکثر دما در نوک موشک و در لبه حمله سطوح کنترلی واقع شده است که با افزایش زاویه حمله، این نقطه به سمت پایین نوک موشک متمایل می شود. همچنین با افزایش عدد ماخ، مقدار دما در این نقطه افزایش می یابد. توزیع دما روی سطح موشک در شرایط پایا نشان داد که این شرایط معادل پرواز بسیار طولانی مدت موشک با عدد ماخ حداکثر (ماخ ۷/۳) می باشد. دما در چنین شرایطی به محدوده ای می رسد که امکان آسیب رسیده به سازه های فلزی و کامپوزیتی وجود دارد و نیاز به بررسی انتقال حرارت موشک با توجه به مدت زمان و شرایط پرواز و جنس مواد بدنه ضروری به نظر می رسد.

کلیدواژه ها:

تحلیل گرمایشی ، شبیه سازی عددی ، موشک هوا به سطح ، ضرایب آیرودینامیکی ، دماغه موشک