نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• احمد شرفی ¹
• محمد اعلایی ²
• حیات الله اداوی ³
• دانیال ژاله ⁴

¹ دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه علوم و فنون هوایی شهید ستاری، تهران، ایران

² دانشگاه علوم و فنون هوایی شهید ستاری، تهران، ایران

³ پژوهشگاه هوافضا ، تهران، ایران

⁴ دانشگاه تربیت مدرس

چکیده

در این تحقیق، به بررسی عددی جریان پایا حول یک موشک هوا به سطح با استفاده از نرم افزار فلوئنت و Missile Datcom در سرعت‌ها و زوایای حمله مختلف پرداخته شده است. ضرایب نیرویی، گشتاور و خطوط همتراز عدد ماخ، فشار و دما حول موشک بررسی شده است. به منظور کاهش خطای عددی ناشی از شبکه، جریان در بحرانی‌ترین شرایط گرمایشی، در اطراف دماغه موشک با استفاده از یک شبکه با سازمان بررسی شده است. نتایج نشان می‌دهد که موشک در تمامی سرعتهای مورد بررسی دارای پایداری استاتیکی بوده و جریان گردابه‌ای بر روی بدنه و سطوح کنترلی شکل گرفته که با افزایش زاویه حمله، این گردابه‌ها بزرگ‌تر شده و نواحی بیشتری از بدنه و سطوح کنترلی را در بر می‌گیرند. بررسی توزیع دما بر روی سطح موشک نشان داد که نقطه حداکثر دما در نوک موشک و در لبه حمله سطوح کنترلی واقع شده است که با افزایش زاویه حمله، این نقطه به سمت پایین نوک موشک متمایل می‌شود. همچنین با افزایش عدد ماخ، مقدار دما در این نقطه افزایش می‌یابد. توزیع دما روی سطح موشک در شرایط پایا نشان داد که این شرایط معادل پرواز بسیار طولانی مدت موشک با عدد ماخ حداکثر (ماخ 7/3) می‌باشد. دما در چنین‌شرایطی به محدوده‌ای می‌رسد که امکان آسیب‌رسیده به سازه‌های فلزی و کامپوزیتی وجود دارد و نیاز به بررسی انتقال حرارت موشک با توجه به مدت زمان و شرایط پرواز و جنس مواد بدنه ضروری به نظر می‌رسد.

کلیدواژه‌ها

• تحلیل گرمایشی
• شبیه سازی عددی
• موشک هوا به سطح
• ضرایب‌آیرودینامیکی
• دماغه موشک

موضوعات

• مهندسی فرماندهی و کنترل/پهپاد/مراقبت پرواز/ایمنی/استاندارد/اویونیک/مخابرات هوائی/...

عنوان مقاله [English]

Aerodynamic and heating analysis of an air-to-surface missile in flight range

نویسندگان [English]

• Ahmad Sharafi ¹
• Mohammad Alaei ²
• Hayat Allah Adavi ³
• Danial Zhaleh ⁴

¹ Aerospace Engineering Faculty, Shahid Sattari Aeronautical University of Science and Technology , Tehran, Iran

² Shahid Sattari Aeronautical University of Science and Technology, Tehran, Iran

³ Aerospace Research Institute, Tehran, Iran

⁴ Tarbiat Modares University

چکیده [English]

In this research, a numerical investigation of the steady flow around an air-to-surface missile has been done using Fluent and Missile Datcom software at different speeds and angles of attack. Force and moment coefficients and contours of Mach number, pressure and temperature around the missile have been investigated. In order to reduce the numerical error of the grid, the flow in the critical aerothermal conditions is examined around the nose of the missile using a structured mesh. The results show that the missile has static stability at all speeds and a vortical flow is formed on the body and control surfaces, and with the increase of the angle of attack, these vortices become larger and cover more areas of the body and control surfaces. Examining the temperature distribution on the surface of the missile showed that the point of maximum temperature is located at the tip of the missile and at the leading edge of the control surfaces, and with the increase of the angle of attack, this point inclines towards the bottom of the missile tip. Also, with the increase of Mach number, the temperature value at this point increases. The temperature distribution on the surface of the missile in steady conditions showed that these conditions are equivalent to a very long flight of the missile with the maximum Mach number of 3.7.

کلیدواژه‌ها [English]

• Thermal analysis
• Numerical Simulation
• Air to Surface Missile
• aerodynamic coefficients
• Missile Nose