مجله دفاع هوافضایی

چکیده در این پژوهش، بررسی رفتار هواصوتی یک ملخ پهپاد در شرایط پرواز ایستا، به‌صورت عددی انجام شده است. برای حل جریان، معادلات (URANS) در حالت تراکم ناپذیر توسط نرم‌افزار فلوئنت حل شده است. همچنین جهت مدل‌سازی جریان آشفته از مدل توربولانسی

k-ω SST استفاده گردید. پیش‌بینی نوفه دوردست با به‌کارگیری معادله فوکس ویلیامز و هاوکینگز انجام شد. خطوط هم‌تراز فشار استاتیک نشان‌دهنده تشکیل مناطق کم‌فشار گسترده‌ای روی سطح بالایی پره، به‌ویژه در نزدیکی لبه حمله نوک پره، بود که نقش مهمی در تولید نیروی رانش و نوفه بارگذاری ایفا می‌کند. از طرفی بررسی نوسانات فشار روی سطح پره نشان داد که بیشترین مقدار نوسانات در سرتاسر دهانه ملخ، در نواحی نزدیک به لبه حمله پره بوده و با حرکت به سمت لبه فرار، کاهش یافته است. این یافته‌ها نشان می‌دهد که منبع اصلی نوفه پهن‌باند در محدوده لبه حمله قرار دارد و می‌تواند ناشی از برهم‌کنش لبه حمله با جریان آشفته پره جلویی باشد. نتایج نوفه دوردست نیز حاکی از آن بود که بیشترین نوفه تونال در فرکانس 100 هرتز و هارمونیک‌های آن مشاهده شده و نوفه تونال در فرکانس‌های عبور پره مرتبه بالا تقریباً به‌صورت خطی کاهش یافته است. بررسی الگوی جهت‌دهی نوفه ملخ نشان داد که در زوایای قطبی صفر و 15 درجه (سمت مکش) و 165 و 180 درجه (سمت دنباله جریان ملخ)، نوفه تونال در فرکانس عبور پره و هارمونیک‌های آن قابل رویت نیست. بعلاوه با حرکت به سمت زاویه قطبی 90 درجه، نوفه پهن‌باند در فرکانس‌های پایین کاهش یافته و نوفه تونال افزایش یافته است.

چکیده در پژوهش حاضر، تأثیر ارتفاع فینلت‌ها به عنوان یک روش کنترل غیرفعال نوفه لبه‌فرار به صورت تجربی مورد بررسی قرار گرفته است. طیف فشار سطح، طول مشخصه نوسانات فشار سطح در راستای دهانه و سرعت جابجایی ساختارهای گردابه‌ای‌‌‌ در محدوده لبه‌فرار، پارامترهای مهمی در تعیین نوفه لبه‌فرار در دوردست هستند. به منظور اندازه‌گیری پارامترهای فوق، از یک صفحه تخت مجهز به حسگرهای اندازه‌گیری فشار ناپایای سطح، استفاده شده است. نتایج نشان داد که یک ناحیه با گرادیان فشار معکوس در پایین دست فینلت‌ها ایجاد شده و با افزایش ارتفاع تشدید می‌گردد. همچنین مشخص شد که ارتفاع فینلت به عنوان مقیاس طول، مقیاس مناسبی جهت نرمال کردن موقعیت طولی است. حضور تمامی فینلت‌های درشت منجر به کاهش قابل توجه طیف فشار سطح در تمامی محدوده فرکانسی شده و با افزایش ارتفاع، به میزان بیشتری کاهش می‌یابد. فینلت‌های ریز منجر به کاهش طیف فشار سطح در فرکانس‌های بالا و همزمان افزایش آن در فرکانس‌های پایین و میانی می‌گردند. استفاده از هر دو نوع فینلت‌ منجر به افزایش طول مشخصه در فرکانس‌های میانی و مخصوصاً پایین شده است. سرعت جابجایی ساختارهای گردابه‌ای نیز، در پایین‌دست تمامی فینلت‌های درشت و ریز، کاهش یافته و افزایش ارتفاع فینلت‌ها منجر به کاهش بیشتر آن می‌گردد.

چکیده در دهه‌های اخیر، استفاده از پهپادها به عنوان بخشی از زیرساخت های حمل و نقل شهری و منطقه ای و همچنین کاربردهای نظامی توسعه فراوانی پیدا کرده است. از طرفی، نوفه آیرودینامیکی بالای آن‌ها، یکی از چالش‌های جدی جهت اخذ گواهینامه صلاحیت پروازی برای این وسائل پرنده است. مهمترین منبع نوفه در مولتی روتورها، هواپیماها و پهپادهای ملخی با موتور الکتریکی و یا حتی موتور توربوپراپ، نوفه ناشی از ملخ است. در مطالعه حاضر، جهت شناخت بیشتر مکانیزم‌های موثر بر نوفه ملخ در اعداد رینولدز پایین و بررسی حساسیت نوفه به دور ملخ و زاویه قطبی انتشار آن، نوفه دوردست یک ملخ نمونه پهپاد به روش تجربی مورد ارزیابی گرفته است. نتایج نشان می‌دهد که نوفه ملخ شامل نوفه‌های تونال و پهن‌باند بوده به‌طوری که در فرکانس‌های پایین، بزرگترین نوفه تونال ملخ در فرکانس عبور پره رخ داده و هارمونیک‌های آن تا فرکانس‌های بالا همچنان قابل رویت هستند. از طرفی، اجزای پهن‌باند نوفه در محدوده‌های فرکانس متوسط و بالا غالب هستند. افزایش دور ملخ منجر به افزایش دامنه هر دو طیف نوفه تونال و پهن‌باند شده به طوری که مقادیر سطح فشار صوتی کل و طیف نوفه ملخ در اولین فرکانس عبور پره با افزایش دور ملخ افزایش یافته است. در نهایت نتایج نشان داد که نوفه پهن‌باند نسبت به نوفه تونال حساسیت بالاتری نسبت به زاویه انتشار صوت دارد.