مدل سازی عددی ورود به آب مایل یک پرتابه ی پر سرعت استوانه ای و بررسی اثر حرکت چرخش محوری بر رفتار دینامیکی آن

از میان انواع پرتابه های هوا به زیرسطح، پرتابه های چرخش پایدار حائز مزیت های اقتصادی و عملیاتی است. برقراری پایداری حرکت اتمسفری پرتابه های چرخش پایدار، با اثر ژیروسکوپیک ناشی از اسپین پرتابه امکان پذیر است. در هر حال از منظر طراحی حفظ پایداری حرکتی پرتابه در درون کویتی با چالش اساسی مواجه است. بنابراین بررسی نحوه ی تاثیرگذاری پارامترهای موثر بر دینامیک پرتابه در زیرسطح، حائز اهمیت خواهد بود. مطالعه آزمایشگاهی دینامیک پرتابه در زیرسطح، نیازمند بستر تجهیزاتی بسیار دقیق و گران قیمت می باشد. بنابراین رهیافت عددی موضوع، می تواند کمک شایانی به روند طراحی چنین پرتابه هایی نماید. این پژوهش در ابتدا مدل عددی ورود به آب مایل پر سرعت، یک پرتابه ی سوپر کاویتاسوینی را ارائه نموده است. نتایج مدل سازی عددی با نتایج آزمایشگاهی موجود در ادبیات راستی آزمایی شده است و نتایج در تطابق مطلوب قرار دارد. در ادامه، ورود به آب مایل یک پرتابه در دو وضعیت دارای اسپین و بدون وجود اسپین، شبیه سازی گردید و نتایج با هم مقایسه شد. نتایج این پژوهش نشان می دهد، در فرآیند ورود به آب مایل، وجود حرکت چرخش محوری، تاثیر بسزایی بر رفتار دینامیکی و سینماتیکی پرتابه ی استوانه ای نخواهد داشت. بنابراین نتایج این پژوهش نشان داد، در فرآیند ورود به آب مایل پرتابه های چرخش پایدار سوپرکاویتاسیونی، با تقریب دقیقی فرض حرکت صفحه ای پرتابه برقرار است. لازم به ذکر است، اثبات این فرضیه سبب می شود ساده سازی های قابل توجهی در مدل سازی های آزمایشگاهی و عددی مسائل آتی روی دهد.

Keywords:

ورود به آب مایل , پرتابه ی سوپرکاویتاسیونی , چرخش محوری , اسپین