مجله دفاع هوافضایی

چکیده امنیت و بقاپذیری سازه‌های دفاعی در برابر بارهای دینامیکی شدید مانند موج انفجار و ضربه، یک اولویت اساسی در طراحی‌های نوین است. پانل‌های ساندویچی به دلیل نسبت استثنایی استحکام به وزن و ظرفیت بالای جذب انرژی، به عنوان یکی از گزینه‌های اصلی در این حوزه مطرح هستند. این پژوهش به بررسی و مقایسه تأثیر دو نوع هسته پرکاربرد، یعنی هسته متخلخل و هسته ویسکوالاستیک بر فرکانس‌های طبیعی سازه (تیر) ساندویچی می‌پردازد. هدف اصلی این مطالعه، ارزیابی پتانسیل این هسته‌ها در افزایش استحکام و ایمنی سازه‌های دفاعی از طریق تحلیل رفتار ارتعاشی آن‌ها است. پژوهش حاضر از مدل‌سازی ‌تحلیلی برای انجام تحلیل و بررسی فرکانس‌های طبیعی استفاده می‌کند، بطوریکه با استفاده از تئوری سه لایه تیر ساندویچی و به کمک اصل همیلتون معادلات حاکم بر سیستم بدست می‌آیند. معادلات به‌دست آمده به صورت معادلات دیفرانسیل پیچیده با مشتقات جزئی می‌باشند که برای حل این معادلات تعادل، از روش‌ نیمه‌تحلیلی ناویر در حوزه‌ی مکان استفاده شده است. به ﻣﻨﻈﻮر ﺑﺮرﺳﻲ ﺻﺤﺖ و دﻗﺖ ﻧﺘﺎﻳﺞ به‌دست آمده، ﻣﻘﺎﻳﺴﻪای ﺑﺎ ﺟﻮاب‌های ﻣﻮﺟﻮد ﺑﺮای ﺣﺎﻻت ﺧﺎص ارائه گردیده است. در انتها تاثیر پارامترهای مختلف همچون درصد حجمی نانو لوله کربنی، ضریب تخلخل، الگوی توزیع تخلخل، نسبت پارامترهای هندسی و ابعادی بر روی فرکانس‌های طبیعی سازه ساندویچی با هسته متخلخل و ویسکوالاستیک و رویه‌های نانوکامپوزیتی بررسی شده است. از جمله نتایج مهم حاصل از این تحقیق این است که در بیشتر مواقع، هسته ویسکوالاستیک دارای فرکانس طبیعی و استحکام بیشتری نسبت به هسته متخلخل می‌باشد.

چکیده عملکرد موتورهای هواپیمای تنفس طبیعی با افزایش ارتفاع به دلیل کاهش فشار و چگالی هوا به طور قابل توجهی افت می‌کند که بر توان، گشتاور، فشار درون سیلندر و دمای احتراق تأثیر می‌گذارد. این مطالعه یک تحلیل تطبیقی از نسخه‌های کاربراتوری (Rotax 912 ULS) و انژکتور سوخت (Rotax 912iS) موتور روتکس ۹۱۲ را با استفاده از شبیه‌سازی‌های GT-SUITE در ارتفاعات تا ۹,۱۵۰ متر ارائه می‌دهد. نتایج نشان می‌دهد که موتور کاربراتوری به دلیل ترکیب ثابت سوخت و هوا، در ارتفاعات بالا تا ۸۰٪ کاهش توان را تجربه می‌کند، در حالی که موتور انژکتور سوخت با تنظیم پویا و لحظه‌ای میزان سوخت، عملکرد پایدارتری را حفظ می‌کند. همچنین سیستم انژکتور سوخت (EFI) فشار درون سیلندر و پایداری احتراق را در شرایط کمبود اکسیژن بهتر حفظ می‌کند. اگرچه انژکتور سوخت کاهش عملکرد را مؤثرتر از کاربراتور کاهش می‌دهد، هر دو پیکربندی در ارتفاعات بالا افت قابل توجهی را نشان می‌دهند که محدودیت‌های ذاتی موتورهای تنفس طبیعی را برجسته می‌کند. این یافته‌ها بر اهمیت روش‌های پیشرفته جبران ارتفاع - مانند توربوشارژر یا نقشه‌برداری بهینه انژکتور سوخت (EFI) - برای افزایش قابلیت اطمینان و کارایی در عملیات پروازی در ارتفاعات بالا تأکید می‌کند.

چکیده تخمین دقیق وضعیت و سمت پهپاد‌ها، به‌عنوان یکی از چالش‌های اصلی در سیستم‌های ناوبری خودکار، نقش حیاتی در کنترل و هدایت این وسایل ایفا می‌کند. در این مقاله، برای تخمین وضعیت پهپاد‌ها از فیلتر ذره‌ای مبتنی بر کواترنیون، یک روش نمونه‌برداری خاص و فیلتر کالمن بی‌اثر استفاده شده است. این روش‌ها با تلفیق داده‌های سنسورهای اینرسی و به‌کارگیری فیلترینگ، دقت تخمین زوایای غلت، فراز و سمت را به طور قابل‌توجهی افزایش می‌دهند. نوآوری این مقاله در مقایسه جامع عملکرد فیلتر ذره‌ای و فیلتر کالمن بی‌اثر در دو سناریوی مختلف، شامل داده‌های شبیه‌سازی‌شده و داده‌های واقعی است که از یک سیستم مرجع وضعیت و سمت خاص جمع‌آوری شده‌اند. نتایج نشان می‌دهند که فیلتر ذره‌ای در تخمین زوایای غلت و سمت بهبودی بیش از ۹۹٫۹۹٪ در داده‌های شبیه‌سازی‌شده و بیش از ۸۸٫۴۸٪ در داده‌های واقعی نشان داده است. همچنین، تحلیل معیارهای واریانس و انحراف استاندارد خطا تأیید می‌کند که فیلتر ذره‌ای در کاهش پراکندگی خطاها موفق‌تر عمل کرده است، به‌طوری‌که برای زاویه سمت، واریانس خطا در فیلتر ذره‌ای حدود ۱۰۰ برابر کمتر از فیلتر کالمن بی‌اثر بوده است. از سوی دیگر، فیلتر کالمن بی‌اثر در تخمین زاویه فراز عملکردی کمی بهتر از فیلتر ذره‌ای نشان داده است. این یافته‌ها حاکی از آن است که ترکیب این دو فیلتر می‌تواند به‌عنوان یک راه‌حل کارآمد در سیستم‌های ناوبری دقیق پهپادها مورد استفاده قرار گیرد. روش بازنمونه‌گیری به کار گرفته شده در فیلتر ذره‌ای نیز دقت تخمین زوایای غلت و سمت را به طور چشمگیری افزایش داده است.

چکیده این پژوهش به تحلیل و بررسی عملکرد حرارتی سیستم خنک‌کننده یک پمپ موتور محصور می‌پردازد. با توجه به محدودیت‌های دمایی تعیین ‌شده در استاندارد IEC برای عایق سیم‌پیچ، که تجاوز از آن موجب تخریب عایق و اختلال در عملکرد موتور می‌شود، نقش حیاتی سیستم خنک‌کننده بیش از پیش آشکار می‌گردد. در این میان، واترجکت به عنوان جزء اصلی سیستم خنک‌کننده، دو عملکرد اساسی بر عهده دارد: خنک‌کاری پوسته موتور و خنک‌سازی جریان سیال عبوری از داخل موتور. به منظور کاهش پیچیدگی محاسبات، پوسته موتور با در نظر گرفتن شرایط مرزی حرارتی مناسب مدل‌سازی شده و اثر واترجکت در دبی‌های kg/s5/0 و 3/0 و 1/0 و جریان کویل در دبی‌های kg/s 15/0 و 1/0 و 05/0با قطرهای مختلف مورد تحلیل قرار گرفته است. حرارت تولیدشده در اجزای مختلف موتور به صورت شار حرارتی بر سطح داخلی پوسته اعمال گردیده است. نتایج تحقیق نشان می‌دهد که با افزایش دبی واترجکت، مقادیر دمای پوسته و دمای سیال خروجی کویل روند کاهشی مشخصی دارند. در مقابل، افزایش دبی کویل موجب افزایش دمای خروجی کویل می‌شود. همچنین استفاده از مخلوط آب و ضدیخ در مقایسه با آب خالص، منجر به افزایش دمای پوسته می‌گردد. کمترین دمای پوسته در شرایط دبی کویل kg/s 05/0 و دبی واترجکت kg/s5/0 حاصل شده است. از جنبه هیدرودینامیکی، مقادیر افت فشار با افزایش دبی واترجکت، روند صعودی نشان می‌دهد.

چکیده در سامانه‌های پدافند هوایی و سایبری، عملکرد نهایی سیستم به تعامل میان چندین پارامتر عملیاتی وابسته است. با این حال، بررسی همه حالت‌های ممکن این پارامترها به‌دلیل رشد نمایی تعداد ترکیب‌ها، از نظر زمان و هزینه امکان‌پذیر نیست. در این پژوهش، رویکردی مبتنی بر آرایه‌های پوششی (Covering Arrays) پیشنهاد می‌شود که برای تولید مجموعه‌ای بهینه از سناریوهای آزمون از الگوریتم کلونی مورچگان تکامل‌یافته (Improved ACO) بهره می‌گیرد. الگوریتم پیشنهادی با استفاده از مکانیزم‌های تقویت انتخاب مسیر و راهبردهای تطبیقی برای به‌روزرسانی فرمون‌ها، توانسته است در مقایسه با نسخه کلاسیک ACO سرعت همگرایی و کیفیت پوشش را بهبود دهد. این روش بر روی یک سامانه پدافند هوایی چندپارامتری شبیه‌سازی شده و نتایج نشان می‌دهد که حجم تست‌ها بیش از ۹۰٪ کاهش یافته، در حالی که تمامی تعاملات t-تایی بحرانی پوشش داده شده‌اند. علاوه بر این، رویکرد ارائه‌شده قابلیت تعمیم به تست سامانه‌های فرماندهی و کنترل، جنگ الکترونیک و شبکه‌های پدافند سایبری را نیز داراست.

چکیده خوردگی حفره‌ای به‌عنوان یکی از مخرب‌ترین انواع تخریب موضعی فلزات، تهدیدی جدی در سازه‌های هوافضایی به‌ویژه در حضور یون‌های کلرید به شمار می‌رود. پوشش‌های اپوکسی رایج، در برابر نفوذ عوامل خورنده و آسیب‌های مکانیکی دوام محدودی دارند. هدف این پژوهش، ساخت و ارزیابی پوشش اپوکسی اصلاح‌شده با نانوکامپوزیت هیبریدی اکسیدگرافن کاهش‌یافته و چارچوب فلزی ـ آلی زئولیتی به‌منظور افزایش مقاومت در برابر خوردگی حفره‌ای و ارتقای خاصیت خودترمیمی است. نانوکامپوزیت هیبریدی با روش رشد درجا سنتز و به درون ماتریس اپوکسی افزوده شد. پوشش‌های تهیه‌شده بر سطح فولاد اعمال و پس از پخت، با آزمون‌های شیمیایی و ریزساختاری بررسی شدند. عملکرد خوردگی نیز از طریق آزمون‌های الکتروشیمیایی، پاشش نمکی، جدایش کاتدی و چسبندگی ارزیابی گردید. نتایج نشان داد پوشش حاوی اکسیدگرافن کاهش‌یافته و زئولیت فلزی بالاترین مقاومت الکتروشیمیایی و بازده حفاظتی را ارائه داده است. این پوشش در آزمون‌های زمان‌دار افزایش پایدار مقاومت را نشان داد و در نواحی خراش، لایه‌ای یکنواخت و متراکم تشکیل شد که از پیشروی خوردگی جلوگیری نمود. عملکرد هم‌افزای ایجاد سد فیزیکی توسط اکسیدگرافن و رهایش کنترل‌شده یون روی و مولکول‌های ایمیدازول منجر به مهار واکنش‌های آندی و کاتدی و کاهش چشمگیر نرخ خوردگی گردید. پوشش نوین بر پایه اکسیدگرافن کاهش‌یافته و چارچوب فلزی ـ آلی با ایجاد سازوکارهای سدکنندگی و بازدارندگی فعال، حفاظت پایدار و طولانی‌مدتی در برابر خوردگی حفره‌ای فراهم می‌کند. این رویکرد می‌تواند به‌عنوان پایه‌ای برای توسعه پوشش‌های هوشمند و خودترمیم‌شونده نسل آینده مطرح شود.