آنالیز ضرایب آیرودینامیکی و مشتقات پایداری هواپیمای سسنا ۱۷۲ در شرایط مختلف پروازی با استفاده از نرم افزار OpenVSP

بررسی درک رفتار آیرودینامیکی و ویژگی های پایداری هواپیما نقش مهمی در تحلیل عملکرد پروازی و ارزیابی کارایی سطوح کنترلی دارد. در این پژوهش ویژگی های آیرودینامیکی و مشتقات پایداری هواپیمای ۱۷۲ Cessna با استفاده از مدلسازی هندسی در نرم افزار OpenVSP و تحلیل آیرودینامیکی توسط حلگر VSPAero انجام شده است. تمرکز اصلی مطالعه بر استخراج ضرایب آیرودینامیکی و تحلیل اثر سطوح کنترلی بر رفتار آیرودینامیکی هواپیما است. نتایج نشان می دهد که رفتار ضرایب لیفت، درگ و ممان پیچشی در محدوده شرایط پروازی بررسی شده با اصول شناخته شده آیرودینامیک و دینامیک پرواز سازگار است و مدل عددی قادر است روند تغییرات این ضرایب را به خوبی پیش بینی کند. همچنین بررسی اثر سطوح کنترلی نشان می دهد که انحراف فلپ با افزایش انحنای موثر بال موجب افزایش قابل توجه نیروی لیفت و درگ شده و نقش مهمی در بهبود عملکرد هواپیما در شرایط کم سرعت ایفا می کند. از سوی دیگر انحراف شهپر با ایجاد توزیع فشار نامتقارن روی دو نیم بال، گشتاور رول لازم برای کنترل حرکت عرضی هواپیما را فراهم می کند و بیانگر نقش کلیدی این سطح کنترلی در کنترل غلتشی هواپیما است. یافته های این پژوهش نشان می دهد که استفاده از ابزارهای مدل سازی و تحلیل مبتنی بر OpenVSP و VSPAero می تواند دید مناسبی از رفتار آیرودینامیکی هواپیما و تاثیر سطوح کنترلی بر عملکرد و پایداری آن ارائه دهد و به عنوان روشی کارآمد در تحلیل های اولیه آیرودینامیکی مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه ها:

آیرودینامیک ، هواپیما ، مشتقات ، پایداری ، VSPAero ، OpenVSP ، هواپیمای ۱۷۲ Cessna