محاسبه بارهای اینرسی هواپیما با استفاده از شبیهسازی

خستگی سازه یکی از مهمترین فاکتورهای مؤثر روی ساختمان هواپیماهای نظامی و حمل و نقلی بوده که ایمنی پروازها را به خطر انداخته و روی طول عمر آن تأثیر میگذارد. یکی از عوامل بهوجود آورنده خستگی، تغییرات بارهای وارده برسازه میباشد. به همین دلیل تحقیقات و مطالعات فراوانی بهمنظور تعیین و محاسبه بارهای وارده بر سازه هواپیم ا بهخصوص بارهای وارده حین دوره سرویسدهی انجام شده است. بارهای اعمال شده روی سازه یک هواپیما، به دوبخش بارهای اینرسی و آیرودینامیکی تقسیم میشوند. میزان بارهای اینرسی به عملکرد شتاب عمودی و شتاب زاوی هایپیچشی روی توزیع جرم قطعات هواپیما بستگی دارد. محاسبه این شتابها در حین اجرای مانورهای مختلف از اهمیتبسزایی برخوردار میباشد. در این مقاله نحوه محاسبه بارهای اینرسی وارده بر هواپیم ا در طول دوره بهر هدهی آنارایه شده است. به این منظور یک هواپیمای آموزشی به عنوان نمونه انتخاب شد و بدنه آن در راستای طولی به صد جزء تقسیم شده است. سپس توزیع جرم در راستای بدنه بهدست آمده و جرم هر جزء محاسبه ش ده اس ت. در ادامهبرای محاسبه بارهای اینرسی برشی محلی وارده بر هر جزء با استفاده از رو شهای تحلیل ی، معادل های بر حسب شتابهای خطی و زاویهای تأثیرگذار بر میزان بارهای موصوف تعیین شده اس ت. به منظور ب هدست آوردن مقادیر شتابهای بهکار رفته در این معادلات، شبیهسازی هواپیمای یاد شده انجام شده و نتایج حاصل از شبیهسازی با اطلاعا تبهدست آمده از آزمایشات پروازی اعتبارسنجی شده است. در نهایت بارهای اینرسی وارده بر بدنه هواپیما، با بهکار بردن پارامترهای بهدست آمده از شبیهسازی به عنوان نمونه در حین اجرای مانور لوپ محاسبه شده است. آشکار است روند محاسبات انجام شده قابل تعمیم برای هواپیماهای پهن پیکر ترابری نیز میباشد. نتایج بهدست آمد ه نشا ن میدهد که این روش برای محاسبه توزیع بارهای اینرسی وارده بر بدنه هواپیما (در طول دوره سرویسدهی) با هزینه کم و دوری از ریسکپذیری پرواز واقعی مناسب است.

Keywords:

شبیه سازی پروازی , مانورلوپ , آزمایش پروازی , بارهای اینرسی وخستگی