بررسی و تحلیل هیدرودینامیکی یک جسم بالستیک با استفاده از نرم افزار شبیه ساز

محورهای موضوعی : تحلیل دینامیکی

محمدرضا مقومی ¹ (عضو هیات علمی موسسه آموزش عالی دانش پژوهان)
علی کاهید باصری ² (موسسه آموزش عالی دانش پژوهان پیشرو)

تاریخ دریافت : 1395/07/24 تاریخ پذیرش : 1395/09/02 تاریخ انتشار : 1396/04/01

کلید واژه: زاویه حمله, ضریب پسا, ضریب برآ, بالستیک,

چکیده مقاله :

اجسام بالستیک در مدت زمان حرکت در سطوح مختلف پروازی می‌توانند نیروهای متنوعی را تحمل نمایند که بستگی به مقاومت ناشی از استحکام در قسمت های متفاوت جسم مورد نظر در زمان طراحی و ساخت آنها می‌باشد. از جمله نیروهای ناشی از معادلات آیرودینامیکی می‌توان به نیروی برآ و نیروی پسا، اشاره کرد. این دو نیرو به مشخصه‌هایی نظیر زاویه حمله بستگی دارند. در این مقاله یک موشک بالستیک شهاب 3 ساخت ایران به عنوان نمونه، پس از شبیه سازی توسط نرم‌افزار نجم مورد بررسی قرار گرفت. این نرم‌افزار برای تحلیل اجسام بالستیک قابل استفاده است. این کار در دو مرحله، یک بار با زاویه حمله 2 درجه و بار دیگر با زاویه حمله 8 درجه مورد تحلیل واقع شد. پس از بررسی‌های صورت گرفته مشخص شد که در زاویه حمله 2 درجه نیروهای ایجاد شده در بدنه جسم بالستیک هیچ گونه فشار و تنش بحرانی ایجاد نمی‌کند اما در زاویه حمله 8 درجه از طول 8متری از نوک جسم، فشار جانبی آغاز شده و در ناحیه انتهایی به نقطه بحرانی می‌رسد که با واقعیت انطباق دارد. همچنین نسبت ضریب برآ به ضریب پسا که از مشخصه‌های تحلیل آیرودینامیکی محسوب می‌شود، برای زاویه 2 درجه بسیار مناسب‌تر است.

چکیده انگلیسی:

During movement in different flying levels, ballistic objects can endure various forces, which depend on the strength of different parts of the intended body at the time of their design and manufacturing. Among the forces resulting from aerodynamic equations, lift and drag forces could be noted. These two forces depend on characteristics such as the angle of attack. In the present paper, a Shahab-3 ballistic missile (manufactured in Iran) has been evaluated by simulating in the software Najm. This software can be used to analyze the ballistic objects. This work were analyzed in two stages, once with the attack angle of 2 degree and once again with the angle equal to 8 degree. After performing the investigations, it was determined that in the attack angle of 2 degree the forces created in the body of ballistic object do not develop any critical pressure or tension. However, in the attack angle of 8 degree, the lateral pressure starts from the length of 8 m from the object’s tip and it reaches the critical point in the end area, which complies with reality. Moreover, the lift-to-drag coefficient ratio that is considered as a characteristic of aerodynamic analysis is much more suitable for angle of 2 degree.