تخمین مشتقات پایداری هواپیمای بدون سرنشین با استفاده از تحلیل سری فوریه

در علوم هوافضایی، تحلیل عملکردهای پروازی هواپیمای بدون سرنشین مانند طراحی کنترلر و بررسی پایداری در شرایط مختلف جویف بسیار حایز اهمیت است . برای این منظور، محاسبه مشتقات پایداری وسیله پرنده که شامل بخش مهمی از اطلاعات آیرودینامیکی در مدل دینامیکی وسینماتیکی هواپیمای بدون سرنشین است؛ از اهمیت ویژهای برخوردار است.در این پژوهش، مشتقات پایداری هواپیمای بدون سرنشین براساس روش تحلیل فوریه و دینامیک سیالات محاسباتی ناپایا )با استفاده از شبکه محاسباتی دینامیکی( مورد ارزیابی قرار میگیرد. نیروهای آیرودینامیکیهواپیما در نرمافزار منبع باز اوپنفوم محاسبه میشود و سپس به صورتتابع نوسانی از زمان به نرمافزار متلب فرستاده میشود. در ادامه براساس روش تحلیل فوریه و روابط ریاضی حاکم بر مساله مشتقات پایداری محاسبه میگردد. شبکهبندبی حول هواپیمای بدون سرنشین در اسنپیهگزمشانجام شده و از شبکهبندی دینامیکی برای حل جریان ناپایا حول هواپیمااستفاده میگردد . همچنین شبکه محاسباتی در این پژوهش به صورت ترکیبی و متشکل از دو ناحیه با اندازه شبکههای مختلف، جهت انجام محاسبات جریان حول وسیله پرنده است. لازم به ذکر است که شبکهمحاسباتی در نرم افزار اوپنفوم فراهم آمده است. مشتقات پایداری محاسبهشده در این مقاله با نتایج مشتقات آیرودینامیکی بدست آمده در نرمافزار دیجتال دتکام )براساس پارامترهای هندسی هواپیما( مقایسه شده است و نتایج در این پژوهش، بیانگر توانمندی روش ارایه شده در این مقاله برای محاسبه مشتقات پایداری است.

Keywords:

مشتقات پایداری , هواپیمای بدون سرنشین , نرمافزار اوپن فوم , دینامیک سیالات محاسباتی , سری فوریه