بررسی تجربی اثر آیرواسپایک بر کاهش پسای سه نوع دماغه پخ در عدد ماخ 6.4

چالش اصلی پیش روی طراحان اجسام پرنده ماوراء صوت، میزان قابل توجه پسای فشاری و گرمایش آیرودینامیکی است. اگرچه دماغه های پخ برای توزیع بهتر گرما ترجیح داده می شوند لیکن نیروی پسای زیادی تولید می کنند. اسپایک ها و آیرودیسک ها ابزار کارآمدی برای کاهش پسا و گرمایش هستند. در این تحقیق اثرات هندسه آیرواسپایک در کاهش پسای سه نوع دماغه پخ نیم کروی، تریدنت و HB1، در یک تونل باد ماوراء صوت ارزیابی شده است. آزمایش ها بر روی دماغه های پخ در شرایط با و بدون آیرواسپایک در عدد ماخ 6.4  با اندازه گیری نیروی پسا و مشاهده امواج ضربه ای با استفاده از روش شیلیرین انجام شده است. برای این مطالعه دو آیرواسپایک نیم کروی با نسبت طول به قطر 1 و 2 در نظر گرفته شد. نتایج نشان می دهند که در هر سه دماغه، آیرواسپایک با تبدیل موج کمانی قوی به امواج ضعیف و به دنبال آن ناحیه چرخشی یا منطقه هوای مرده، موجب کاهش فشار در جلوی دماغه و اعمال پسای کمتر می گردد. عامل اصلی کاهش پسا، دماغه آیرواسپایک بوده و نسبت بهینه طول به قطر اسپایک با هندسه دماغه پخ تغییر می کند. بیشترین کاهش پسا به میزان 74.8 درصد برای آیرودیسک با نسبت طول به قطر 2 در دماغه پخ نیم کروی مشاهده گردید.