بررسی عددی و تحلیلی پدیده فلاتر بر روی بال هواپیما

اگر هنگام انجام حرکات آکروباتیک سخت و یا در حالت شیرجه های با سرعت زیاد و یا حتی در حال پرواز مستقیم یک صدای تق و یا وزوز بلندی از قسمت بال شنیده شود، احتمالاً بال هواپیما با پدیده فلاتر (Flutter) مواجه شده است. این پدیده حتی در سرعت های 55 مایل بر ساعت نیز رخ داده است. آیروالاستیسیته منشاء اصلی وقوع انواع ناپایداری ها در سازه هایی است که تحت تاثیر نیروی آیرودینامیکی می باشند. از جمله این ناپایداری ها که دارای اهمیت بیشتری است می توان از ارتعاشات خود تحریک سازه یا ارتعاشات کوپل خمش و پیچش نام برد که اصطلاحاً به آن فلاتر گفته می شود. می دانیم که تحت اثر نیروهای آیرودینامیکی خواص سازه تغییر می کند و در نتیجه پارامترهایی مثل فرکانس های طبیعی سازه در جهات مختلف تغییر می کند. پدیده فلاتر تحت اثر نیروی خاصی اتفاق می افتد. به سرعت سیال که این نیروی آیرودینامیکی را به وجود می اورد سرعت فلاتر گفته می شود. فلاتر در لغت به معنای بال بال زدن است و به دلیل لرزش های شدید بال هواپیما در هنگام مواجهه با این پدیده به آن اطلاق می گردد. فلاتر یک لرزش شدید و مخرب در سطوح فرامین ناشی از بارهای سنگین آیرودینامیکی می باشد. این پدیده می تواند به سرعت یک هواپیما را تخریب کند و یا سبب جدا شدن سطوح فرامین شود. فلاتر دلایل زیادی دارد اما با به کارگیری دقت زیاد در هنگام ساخت و همین طور استفاده از تکنیک های پروازی صحیح می توان از شکل گیری آن پیشگیری کرد. ما در این مقاله سعی داریم با بررسی های عددی و تحلیلی این پدیده آیروالاستیسیته ی دینامیکی را بهتر بشناسیم و راه کارهای جلوگیری از مواجهه با این پدیده خطرناک را دریابیم همنین دراین مقاله متوجه می شویم که می توان از پدیده ی مخرب فلاتر به صورت بهینه استفاده کرد.

Keywords:

آیروالاستیسیته , آیرودینامیک , استاتیک , پایداری , پیزوالکتریک , دینامیک , فشار القائی , فلاتر