ارزیابی تجربی نیروهای دینامیکی تولیدشده در حرکت با لزدن بال ها

بالزن (Ornithopter) پرنده ای مکانیکی است که به کمک با ل زدن (Flapping) با چند بال ، نیروهای برآ و پیشران لازم برای پرواز خود را تامین می کند. دراین مقاله اندازه گیری نیروهای آیرودینامیکی و اینرسی ناشی از حرکت با لزدن با لهای بالزن نمون های به کمک بالانس داخلی انجام شده است بالانس وسیله ای است که به طور معمول از آن برای اندازه گیری دقیق نیروها و گشتاورهای اعمالی روی یک مدل در تونل باد استفاده می شود. بالانس داخلی شبیه تیری یکسرگیردار است که در انتهای آن بارگذاری شده است . در سطوح مختلف این بالانس کرنش سن جهایی نصب شده است که نیروهای اعمالی را به صورت سیگنال ولتاژ در خروجی منتقل می کنند. بالانس استفاده شده در اینجا دارای شش مولفه ی اندازه گیری نیرو است و ضرایب کالیبراسیون آن با اعمال بارهای مشخص و ثبت ولتاژهای خروجی کرن شسنج ها سپس استفاده از روش حداقل مربعات و برازش منحنی بین ولتاژ خروجی و نیروهای اعمالی به دست آمده است. نتایج مربوط به کالیبراسیون و رفتار بالانس ارایه شده است. بالزن در حالت بدون باد (Wind off) نیز نیروهای آیرودینامیکی تولید می کند لذا در این مرحله از تحقیق برای کاهش پیچیدگی های ناشی از به کارگیری تونل باد، اندازه گیری بدون باد و در خارج از تونل انجا مشده است. برای اندازه گیری نیروهای تولید شده توسط بالزن ناگزیر به اتصال آن به بالانس و مقید نمودن آن هستیم، درحالیکه در واقعیت هیچ قیدی روی پرنده ی بالزن وجود ندارد. بنابراین نتایج به دست آمده از آزمایش اندازه گیری نیروهای آیرودینامیکی بالزن نمونه به دلیل مقید بودن آن، تفاوت بارزی با نیروهای واقعی در پرواز آزاد دارد و یافتن این نیروها نیازمند تحلیل مستقلی است. در شرایط ذکر شده، اندازه گیری نیروهای برآ و پیشران برای فرکانس های بال زدن مختلف انجام شده و در انتها با تحلیل نتایج، رفتار این نیروها در حرکت بال زدن بال ها شناسایی شده است.