طراحی تاکسی های هوایی بال ثابت بر پایه روش مهندسی سیستمی مدل V با رویکرد ارتقای کارآیی آیرودینامیکی

طراحی وسایل نقلیه حمل ونقل هوایی شهری به دلیل ماهیت چندرشته ای و پیچیدگی های فنی، با چالش های فراوانی در فاز مفهومی و یکپارچه سازی زیرسیستم ها مواجه است. این پژوهش به منظور رفع این چالش، یک چارچوب طراحی سیستمی مبتنی بر مدل V را برای یک تاکسی هوایی بال ثابت ارائه می دهد. نوآوری اصلی این رویکرد در ایجاد یک فرآیند توسعه ساختاریافته است که از طریق اعتبارسنجی و صحه گذاری مداوم در هر مرحله، ردیابی کامل نیازمندی ها را تضمین کرده و ریسک عدم تطابق محصول نهایی با الزامات اولیه را تا ۴۰ درصد کاهش می دهد. این مدل با یک روش طراحی سنتی مقایسه شد؛ در روش سنتی، رشته های مهندسی نظیر آیرودینامیک و پیشرانش به صورت متوالی و با یکپارچگی محدود بهینه سازی می شوند. این رویکرد غیریکپارچه اغلب به دلیل نادیده گرفتن تقابل های کلیدی میان رشته ای، منجر به عملکردی پایین تر از حد بهینه در سطح کلان سامانه می گردد. نتایج عددی این مقایسه نشان می دهد که طراحی مبتنی بر مدل V به مداومت پروازی ۸۹ دقیقه (۵۶٪ بهبود)، برد ۹۵ کیلومتر (۵۵.۴٪ بهبود) و کاهش ۳۵.۶ درصدی در توان مصرفی کروز دست یافته است. علاوه بر این، این رویکرد منجر به کاهش ۸.۰ درصدی در وزن نهایی و صرفه جویی ۲۵.۹ درصدی در هزینه های ساخت گردید. این یافته ها اثربخشی مدل V را به عنوان یک چارچوب قدرتمند برای توسعه بهینه و قابل اتکای سامانه های هوایی پیچیده اثبات می کند.

کلیدواژه ها:

تاکسی هوایی بال ثابت ، مهندسی سیستم ، مدل V ، تعامل زیرسیستم ها ، کارآیی آیرودینامیکی