بهینه سازی عملکرد روتور اصلی بالگرد در مانورعرضی با استفاده از شبیه سازی معکوس

در این مقاله نتایج طراحی روتور اصلی بهینه با هدف دستیابی به توان مورد نیاز کمینه، نسبت برآ به پسای و چالاکی بیشینه با استفاده از تکنیک بهینه سازی عددی برای بالگرد با یک روتور اصلی در مانور مارپیچ ارائه می شود. فرآیند بهینه سازی اساسا مبتنی بر روش پاسخ سطح، طراحی آزمایش به روش بهینه I، شبیه سازی معکوس بالگرد، توسعه مدل ریاضی عملکرد، تبدیل مساله بهینه سازی چند هدفه به مساله تک هدفه با استفاده از تابع مطلوبیت و نهایتا یافتن حل عددی بهینه است. تاثیر پارامترهای طراحی شامل وزن بالگرد و مشخصات هندسی پره های روتور اصلی (وتر پره، نسبت باریک شوندگی پره، نقطه شروع باریک شوندگی روی پره و پیچش پره) بر کارآیی و خوش دستی بالگرد مورد بررسی قرار می گیرد. پاسخ های سیستم از طریق شبیه سازی معکوس شش درجه آزادی (غیرخطی) با مدل آیرودینامیک شبه دائم روتور اصلی استخراج می شود. بدیهی است با فرایند مطرح در این تحقیق، تحلیل و بررسی دقیق پارامترهای طراحی روتور اصلی و اثرات متقابل آن ها بر پاسخ های عملکردی بالگردها امکان پذیر شده و این موجب کاهش زمان و هزینه طراحی پره های مدرن برای روتور اصلی می شود. نتایج حاصل نشان می دهد که پره بهینه با مشخصات هندسی مشخص، توان مورد نیاز بالگرد در مانور مارپیچ را در حدود ۷ درصد کاهش داده و نسبت برآ به پسا و تندی رول بالگرد را به ترتیب ۱۰ و ۳۶ درصد نسبت به بالگرد با پره مستطیلی با ایرفویل ناکا ۰۰۱۲ افزایش می دهد که این نشانگر بهبود قابل ملاحظه در طراحی پره های روتور اصلی محسوب می شود.

Keywords:

بالگرد , طراحی آزمایش , شبیه سازی معکوس , بهینه سازی