مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

بررسی تجربی ضرایب آیرودینامیکی یک نمونه هواپیمای بال پرنده لامبدا شکل با تغییر زاویه پس‌گرایی لبه حمله بال

نویسندگان
1 دانشیار دانشگاه صنعتی مالک اشتر اصفهان
2 دانشجوی دکتری
3 دانشیار
4 عضو هیات علمی
چکیده
در این تحقیق ضرایب آیرودینامیکی یک نمونه هواپیمای بال پرنده بدون دم با بال لامبدا شکل با زاویه پس‌گرایی لبه حمله بال درونی 55 و بال بیرونی 30 درجه، در یک تونل باد مدار بسته زیر صوت بررسی شده است. آزمایش‌ها در محدوده سرعت 90 متر بر ثانیه و در زاویه حمله‌های 6- تا 17 و زاویه جانبی 8- تا 8 درجه انجام گرفته است. نیروها و گشتاورهای آیرودینامیکی هواپیما به وسیله دستگاه بالانس 6 مؤلفه بیرونی اندازه‌گیری شده و اثرات دیواره بر نتایج اصلاح گردیده است. به منظور بهبود پایداری طولی هواپیما، زاویه پس‌گرایی لبه حمله بال 2 درجه افزایش یافته و با نتایج نمونه اصلی مقایسه شده است. نتایج نشان داده است که در زاویه حمله 7.7 درجه پیچ آپ رخ داده که با افزایش زاویه پس‌گرایی، این پدیده 1 درجه دیرتر اتفاق افتاده است که به معنای افزایش نیروی برآی قابل بهره‌برداری است. همچنین به منظور بررسی شروع و گسترش جدایش جریان روی بال، میدان فشار بالای سطح بال به وسیله ریک لایه مرزی اندازه‌گیری شده است. نتایج نشان داده که جدایش جریان روی سطح بال از ناحیه شکستگی لبه فرار شروع شده و با افزایش زاویه حمله بخش‌های دیگر بال، به ویژه بال بیرونی را فراگرفته است. ضریب گشتاور سمتی هواپیما منفی به دست آمده است که نشان دهنده ناپایداری سمتی ذاتی هواپیماست.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Experimental investigation on aerodynamic coefficients of a flying wing aircraft with different leading edge sweep angle

نویسندگان English

Mojtaba Dehghan Menshadi 1
Mehdi Eilbeigi 2
Mehrdad Bazaz zadeh 3
Mohammad Ali Vaziry 4
چکیده English

The aerodynamic coefficients characteristics over a lambda-shaped flying wing aircraft with 55°-30° leading edge sweep angles have been investigated in a closed circuit low speed wind tunnel. The experiments were conducted at tunnel velocity of 90 m/s, the angles of attack of -6 to 17 and the side-slip angles of -8 to 8 degrees. All forces and moments were measured using an external six-component force balance located below the wind tunnel. The wall corrections were also performed for all test conditions. To improve the aircraft longitudinal stability characteristics, a new model with an increased leading edge sweep angle of 2 degrees were also tested and compared with the original model. A “pitch-up” phenomenon identified to occur at a rather low angle of attack of α=7.7 degrees, although it occurred at the higher angle of attack of α=8.7 degrees for the increased swept angle model which means an increase in useable lift of the aircraft. Moreover, off-surface pressure measurement over the wing surface was conducted to examine the onset and development of the flow separation over the wing surface. The results showed that the flow separation started at the trailing edge crank location and extended to the other parts of the wing, especially the outer wing.

کلیدواژه‌ها English

Flying wing
Lambda wing
Aerodynamic coefficients
Sweep angle