بررسی تاثیر نوع تیغهها و تراکم تیغههای بالک مشبک بر روی ضرایب آیرودینامیکی

بالک مشبک در واقع یک نوع سطح کنترلی آیرودینامیکی بوده که دارای یک قاب بیرونی و یک ساختار شبکه­ای مربعی یا لـوزی شکل از تیغه­های نازک متقاطع می­باشد. هدف از بهکارگیری بالک مشبک، تامین سطح پایدارساز یا سطح کنترلی موشک و در عین حال کاهش گشتاور لولا در سرعت­هایی است که در آن نیروهای زیادی به بالک­ها وارد می­شود. در این تحقیق با استفاده از روش دینامیک سیالات محاسباتی تاثیر تیغه­ها و تراکم لوزی­های بالک مشبک بر روی ضرایب آیرودینامیکی موشک در رژیم جریان مافوق صوت در حالت پایا بررسی شده است. شبیه­سازی بالک­های مشبک در این مقاله ابتدا دارای دو نوع تیغه لوزوی و صفحه تخت بوده و نتایج حاصله با نتایج آزمایشگاهی نزدیکی که برای آنها موجود بود مقایسه شد و پس از انتخاب تیغه لوزوی، تغییر ضرایب آیرودینامیکی موشک با افزایش و کاهش ۵۰ درصدی تعداد لوزی­های بالک (بدون تغییر در ابعاد کلی قاب بالک) نسبت به حالت مرجع بررسی شده است. نمودارهای مربوط به ضریب نیروی محوری و عمودی همچنین گشتاور پیچشی و مرکز فشار در موشک مفروض به ازای زوایای حمله مختلف در ماخ­ پروازی ۳ آورده شده است. نتایج حاصل از شبیه­سازی عددی جریان حول دو نوع بالک مشبک ذکرشده نشان از دقت حل عددی در محاسبه پیچیدگی­های جریان در هندسه­های دارای بالکهای مشبک و همچنین تطابق نتایج بالک دارای تیغه لوزوی با نتایج تجربی تونل باد می­باشد. همچنین محاسبات نشان می­دهد که با افزایش و کاهش ۵۰ درصدی تراکم لوزی­ها در یک قاب ثابت می­توان موقعیت مرکز فشار را حدود یک قطر به سمت جلو یا عقب موشک تغییر داد.

Keywords:

بالک مشبک , حل عددی ضرایب آیرودینامیکی موشک , تغییر پارامترهای هندسی بالک