مطالعه تجربی اثرات زمین بر روی مشخصه های آیرودینامیکی مدل هواپیمای بال مثلثی

در این پژوهش نتایج آزمون استاتیکی یک مدل هواپیمای بال مثلثی 60 درجه تحت اثر زمین در تونل باد کم سرعت ملی ارائه می گردد. تونل باد مذکور از نوع مدار بسته و دارای مقطع آزمون باز به ابعاد 2/2 متر در 8/2 متر می باشد. کیفیت جریان در فرآیند کالیبراسیون مورد ارزیابی قرار گرفت. مقدار شدت اغتشاشات جریان مقطع آزمون در مرکز مقطع حدود 13/0 درصد می باشد. عدد رینولدز آزمون ها فراتر از 5/1 میلیون می باشد که دستیابی به این عدد رینولدز در سرعت های پایین در نوع خود در کشور منحصر بفرد است. اثرات زمین با استفاده از یک صفحه ثابت با ارتفاع قابل تغییر اندازه گیری شده است. آزمون ها در فواصل مختلف از زمین جهت اندازه گیری نیروها و گشتاورهای آیرودینامیکی با استفاده از بالانس شش مولفه کرنش سنجی انجام گرفتند. نتایج بدست آمده نشان دادند که ضریب برآی حداکثر به خاطر حضور زمین از مقدار 29/1 به مقدار 38/1 افزایش یافته است. ضریب برآ در کلیه زوایای حمله با حضور زمین افزایش یافته و ضریب پسای القایی کاهش یافته است و در نتیجه ضریب کیفیت آیرودینامیکی کل (نسبت برآ به پسا) از مقدار 8 تا مقدار 5/14 افزایش یافته است. زمانی که فاصله مدل تا صفحه زمین کمتر از نصف طول بال باشد، شیب منحنی برآ با نرخ بالایی از مقدار 66/2 بر رادیان تا مقدار 11/3 بر رادیان افزایش می یابد. با کاهش این فاصله مرکز آیرودینامیکی کل به سمت عقب منتقل می گردد. در نتیجه حضور زمین باعث افزایش پایداری استاتیکی طولی شده است.