مطالعه عددی تاثیر دو نوع یخ بر روی ضرایب آیرودینامیکی بال هواپیمای بدون سرنشین

در بسیاری از حالات مانند پرواز در سرعت و ارتفاعات بالا یا فعالیت در شرایط آب و هوایی با دمای کم امکان یخزدگی به وجود می آید . تشکیل یخ بر روی هواپیماها و اجسام پرنده می تواند بر روی عملکرد و کنترل آن ها اثرات مخربی بگذارد که این موضوع یکی از چالش های بزرگی است که سازمان های هواپیمایی با آن روبه رو هستند. هواپیماهای بدون سرنشین نیز به علت کم بودن سرعت و ارتفاع و محدودیت نصب سیستم های یخ زدا، در معرض یخ زدگی قرار می گیرند. در این مطالعه رشد دو نوع یخ شبنم و روشن در طول دهانه بال پهپاد و تاثیر آنها بر روی ضرایب آیرودینامیکی مورد مطالعه قرار گرفت. از مدل آشفتگی اسپالارت آلماراس در یک نرم افزار تجاری استفاده شد. مقطع بال مستطیلی NACA۰۰۱۲ انتخاب شد و محاسبات در رینولدز ۳×۱۰(۶) صورت گرفت. نتایج حاصل به این صورت بود که روی دهانه بال هرچه از ریشه بسمت نوک حرکت کنیم، رشد یخ افزایش می یابد. بررسی ضرایب آیرودینامیکی بیانگر این بود که یخ روشن با ایجاد شکل شاخ در لبه حمله بال باعث جدایش جریان شده و ضریب پسا را حدود ۷۰ % افزایش و ضریب برآ را به میزان ۷۲ % کاهش می دهد. همچنین یخ شبنم ضریب برآ را حدود ۳ % و ضریب پسا را به میزان ناچیزی کاهش داد. علت تفاوت در دو نوع یخ نیز دمای رشد و نحوه شکل گیری آن ها می باشد. یخ شبنم در نوک بال ایجاد شده و تیزی بال را افزایش می دهد اما یخ روشن شکل شاخ داشته و با عث جدایش جریان می شود.

Keywords:

یخزدگی بال , ضرایب آیرودینامیکی , تجمیع یخ , پرنده های بدون سرنشین