تحلیل عددی اثرات آیرودینامیکی جدایش یک پرتابه چند-مرحله ای با طول ها و آلیاژهای مختلف

از مهمترین مسائل در طراحی، هدایت و کنترل پرتابه های چند مرحله ای، بررسی فرایند جدایش در آنها میباشد. کیفیت فرایند جدایش تاثیر قابل ملاحظه ای در کنترل و دقت پرتابه ها و موشکها و جلوگیری از عملکرد نامناسب آنها دارد. در طراحی و ساخت مکانیزم جدایش لازم است نیروها و گشتاورهای آیرودینامیکی وارد بر موشک در فاز جدایش محاسبه شوند. در تحقیق حاضر تحلیل آیرودینامیکی فرآیندجدایش یک پرتابه دومرحله ای با استفاده از یک الگوریتم تولید موضعی شبکه برای تطبیق حرکت جسم در میدان محاسباتی گسسته توس نرم افزار تحلیل عددی فلوئنت انجام میشود. در این شبیه سازی، معادلات حاکم بر جریان و نیز تابع تعریف شده توس کاربر((UDF برای تحلیل غیردائم جریان به صورت همزمان حل و معادلات 6 درجه آزادی برای شبیهسازی دینامیکی استفاده میشود. پارامترهای تاثیرگذار بر فرآیند جدایش شامل: جنس یا آلیاژ به کاررفته در بوستر و طول بوستر در ماخ 6.6 مدنظر قرار میگیرد. مهمترین نتایج حاصل از شبیه سازی عددی جریان شامل تغییر آلیاژ یا جنس بوستر است که با تغییر آلیاژ از فولاد به آلومینیوم، وزن بوستر سبک تر شده و مدت زمان جدایش و فاصله گرفتن آن از نوک پرتابه کاهش یافته و در مدت زمان کمتر جدا میشود. با کاهش طول بوستر در آلیاژ یکسان، علاوه بر کاهش وزن بوستر و به تبع ان کاهش مدت زمان جدایش شاهد ناپایداری در قسمت جداشونده بوده و اثرات آیرودینامیکی جریان بر روی بوسترکوتاه افزایش مییابد و سبب افزایش پیچش و چرخش بوستر بعد از جدایش میگردد.