تحلیل پارامتریک تاثیر نسبت ابعاد بالک به قطر بدنه بر پایداری استاتیکی و ارائه یک مدل بهینه

پایداری استاتیکی یکی از چالش های اصلی در طراحی راکت های فاقد سامانه کنترلی فعال است که نقش بالک های پایدارساز در تامین آن حیاتی می باشد. این پژوهش به بررسی نظام مند تاثیر نسبت ابعاد هندسی بالک های ذوزنقه ای به قطر بدنه بر پایداری استاتیکی و عملکرد افزایش بازده آیرودینامیکی یک رده خاص از راکت ها می پردازد. با استفاده از شبیه سازی آیرودینامیکی، نه پیکربندی مختلف با نسبت های متفاوت طول و ارتفاع بالک به قطر بدنه، در بازه زوایای حمله -۱۰ تا +۱۰ و اعداد ماخ ۰.۱ تا ۱ مورد تحلیل قرار گرفتند. ارزیابی عملکرد بر مبنای پنج شاخص کلیدی شامل ضرایب گشتاور، لیفت، درگ، مشتق گشتاور زاویه حمله و بازده آیرودینامیکی صورت پذیرفت. یافته ها به وضوح نشان داده است که افزایش نسبت طول بالک به قطر بدنه، تاثیر غالب در بهبود ضریب گشتاور منفی شاخص پایداری استاتیکی و افزایش بازده آیرودینامیکی، دارد، در حالی که کاهش نسبت ارتفاع به قطر بدنه راهکار موثری برای کاهش نیروی درگ شناسایی شد. در نهایت بر پایه یک تحلیل چند معیاره مدلی با نسبت طول دو و ارتفاع یک نسبت گیری نسبت به قطر بدنه به عنوان پیکربندی بهینه معرفی می گردد که بیش ترین پایداری را با کمترین پیامد نامطلوب آیرودینامیکی فراهم می سازد. از نوآوری های این تحقیق می توان به ارائه یک رابطه هندسی ساده و کاربردی به عنوان راهنمای طراحی برای مهندسان اشاره کرد.

کلیدواژه ها:

راکت ، پایداری استاتیکی ، بالک پایدار ساز ، تحلیل پارامتریک ، بهینه سازی آیرودینامیکی