فهرست مطالب

نشریه مهندسی هوانوردی
سال بیست و سوم شماره 1 (بهار و تابستان 1400)

  • تاریخ انتشار: 1400/08/18
  • تعداد عناوین: 12
|
  • حشمت الله محمدخانلو*، اکبر پوررمضانعلی صفحات 1-17

    با توجه به افزایش رو به رشد سوانح هوایی و متعاقب آن افزایش تلفات جانی و هزینه های تحمیلی، ارزش بررسی سوانح در کشور نمود بیشتری داشته است؛ بر این اساس، تحقیق حاضر با توجه به مطالعه مبانی نظری در حوزه سوانح هوایی و به طور اخص به کاهش سوانح بالگردی می پردازد. جامعه آماری پژوهش، خبرگان سوانح هوایی در صنعت هوانوردی می باشد که با استفاده از روش نمونه گیری غیراحتمالی هدفمند به تعیین نمونه پرداخته شده است. در این پژوهش سعی گردید تا با معرفی اجمالی عوامل تاثیرگذار در سوانح پروازی (انسان، ماشین و محیط) ضمن آشنایی با عملکرد آن ها و شناسایی عیوب پرتکرار و مخاطره آمیز، عیوب مشاهده شده را به تفکیک دسته بندی و درنهایت، تاثیر هریک از آن ها به طور جداگانه مشخص گردد. در این مقاله، ابتدا به تشریح تاریخچه پژوهش پرداخته شده است و بر اساس سوابق تحقیقات انجام شده برای بهبود ایمنی پروازها با استفاده از تکنیک ها و ابزارهای به کاررفته در این پژوهش پرداخته شد. همچنین، تجزیه وتحلیل داده ها و مراحل پیش بینی بررسی گردید؛ و درنهایت، با اجرای گام به گام مراحل به ثبت نتایج و ارایه پیشنهادهایی در راستای بهبود ایمنی بالگردها پرداخته شد.با مقایسه مطالعات آماری می توان نتیجه گرفت که بیشترین سهم سوانح بالگردی مربوط به عامل انسانی است. ایرادها و اشکالات فنی بالگرد و عوامل محیطی نیز می توانند نقش به سزایی در سوانح هوایی ایفا کنند. مهم ترین دلایل ایجاد رویدادها و سوانح در خصوص نقص فنی مربوط به خستگی قطعات چرخنده بالگرد و مهم ترین دلایل ایجاد سوانح در حوزه عوامل محیطی نیز مربوط به شرایط نامساعد جوی می باشد.

    کلیدواژگان: سوانح هوایی بالگرد، خطای انسانی، مودهای واماندگی سامانه های بالگرد، عوامل محیطی
  • مصطفی مرادی، علیرضا رودباری، حمیدرضا ضرغامی*، هادی لطفی صفحات 18-32

    یکی از حوزه های مهم در بخش های صنعتی دنیا، انسان محوری در طراحی ها و تخصیص ها می باشد. یکی از زمینه های اصلی علمی در این مقوله، علم ارگونومی، آنتروپومتری و بیومکانیک شغلی بوده که توجه زیادی را در این عرصه به خود معطوف کرده است. به رغم سابقه بیش از 2 قرن از ظهور این علوم در دنیا و پژوهش های متعدد انجام شده در این زمینه، تاکنون حتی پژوهشی عمومی برای کاربست ظرفیت های این علوم حیاتی در عرصه هوانوردی ایران انجام نشده و یا در صورت انجام به ثبت نرسیده است. ازآنجاکه یکی از فاکتورهای مهم موفقیت و کاهش سوانح پروازی، در نظرگرفتن تناسب فیزیکی خلبانان با فضای داخلی کابین هواپیمای مربوطه است ولیکن از شاخص ها و فاکتورهای آنتروپومتریک در تعیین هواپیمای خلبانان در پژوهش های پیشین و محیط های عملیاتی، غفلت شده و اولویت تعیین هواپیما و محل خدمتی خلبانان، تنها بر اساس معدل علمی و حداکثر ترکیب معدل علمی و عملی صورت می پذیرد، لذا در این پژوهش تلاش شده است که با رویکردی ترکیبی از شاخص های یادشده و فاکتورهای آنتروپومتریک در یک مسئله واقعی، ضمن رفع شکاف پژوهشی یادشده به حل مسئله تعیین اولویت خلبانان برای یک هواپیمای منتخب پرداخته شود. برای رسیدن به این هدف، ابتدا تلاش می شود با مروری بر مبانی و پیشینه پژوهش های انجام شده در این حوزه در دنیا، شاخص های موثر انتخاب شده و سپس با بررسی استانداردهای مرتبط با وضعیت حداقلی و حداکثری قابل پذیرش این شاخص ها برای تعدادی هواپیمای منتخب مشخص گردیده است.

    کلیدواژگان: شاخص های آنتروپومتریک، ارگونومی، تعیین اولویت خلبانان
  • حمیدرضا زارعی، رضا سرخوش*، امین فرخ آبادی، حمید مرشدی صفحات 33-43
    با توجه به غیرممکن بودن انجام آزمایش های مخرب، بر روی ناوگان هواپیمایی نیاز به روش های جدید و غیرمخرب به شدت احساس می شود. در پژوهش حاضر با استفاده از روش غیرمخرب نفوذ اتوماتیک گوی (ناگ) برخی از خواص مکانیکی فولاد 4340 آنیل شده و آلومینیوم 7075 خام و تهیه شده از هواپیمای فرسوده تعیین شده است. به منظور انجام محاسبات مربوط به روش ناگ کدنویسی روابط صریح در نرم افزار فرترن انجام و اعتبار سنجی شده است. در ادامه نمونه های آزمون کشش تک محوری از فولاد 4340 آنیل شده و آلومینیوم 7075 خام و تهیه شده از هواپیمای فرسوده آماده شده و منحنی تنش کرنش آن استخراج شده است. همچنین آزمون نفوذ اتوماتیگ گوی بر روی نمونه های فولادی 4340 آنیل شده و آلومینیوم 7075 خام و تهیه شده از هواپیمای فرسوده انجام گردید و نتایج حاصل از دو روش با هم مقایسه شد. نتایج مقایسه بین آزمایش کشش و ناگ نشان داد که خطای محاسبه تنش تسلیم و استحکام نهایی، به ترتیب کم تر از 9 و 14٪ بود. با افزایش نیرو، این مقدار در برخی نقاط به کم تر از 0/7 ٪ رسید.
    کلیدواژگان: نفوذ اتوماتیک گوی، ناگ، غیر مخرب، تنش-کرنش
  • پژمان غلام نژاد*، جلیل مظلوم صفحات 44-55
    در مسیریابی پهپاد، به حداقل رساندن همزمان مسافت طی شده و تهدید تشخیص رادار، دو معیار در بسیاری از کاربردهای نظامی است. استفاده از الگوریتم های بهینه سازی چندین هدفه تکاملی، در مسایلی که دارای اهداف متضاد هستند، می تواند نقش موثری در افزایش راندمان این مسایل داشته باشد. در این مقاله، مسئله برنامه ریزی مسیر پهپاد چند منظوره بررسی می شود که یک الگوریتم بهینه سازی چندین هدفه برای حل یک مسئله برنامه ریزی مسیر پهپاد با اهداف متعدد، ارایه می شود. روش حل پیشنهادی، الگوریتم چندین هدفه تکاملی بردار مرجع هدایت شده می باشد. در این مقاله، از یک سکو در بستر نرم افزار متلب ، به نام پلت ای ام ا ، استفاده شده است. روش پیشنهادی با سایر الگوریتم های تکاملی چند هدفه و چندین هدفه تکاملی که اخیر ارایه شده اند، مورد مقایسه و ارزیابی قرار گرفته و نتایج بدست آمده با معیار ارزیابی فرا حجم که تمام دسته بندی های لازم (همگرایی، تنوع و قدرتمندی) را پوشش می دهد، بیان شده است. مساله، بر روی دو گروه از مسایل بهینه سازی، تست و پیاده سازی شده اند. با مقایسه نتایج ارایه شده، مشاهده می شود که الگوریتم چندین هدفه تکاملی بردار مرجع هدایت شده، عملکرد بهتری از نظر کمی و پیچیدگی محاسباتی نسبت به سایر الگوریتم های مقایسه شده دارد و نرخ همگرایی، تنوع و قدرتمندی این الگوریتم نسبت به سایر الگوریتم-های مقایسه شده بالاتر است.
    کلیدواژگان: مسیریابی بهینه پهپاد، بهینه سازی چندین هدفه تکاملی، الگوریتم چندین هدفه تکاملی بردار مرجع هدایت شده
  • علیرضا پورموید، کرامت ملک زاده فرد، محمدعلی رنجبر*، علی شاه میرزالو صفحات 56-72

    استفاده از مواد جدید با خواص مکانیکی و فیزیکی مناسب در سازه های هوایی می تواند جایگزین مناسبی برای موادی که به صورت معمول (آلیاژهای آلومینیوم، کامپوزیتها و...) استفاده می شوند، باشد. استفاده از آلیاژهای منیزیم برای کاربردهای مختلف و پیش بینی رفتار آنها در نرم-افزارهای شبیه سازی نیازمند شناسایی کامل و دقیق خواص و پارامترهای مکانیکی ماده می باشد. یکی از این روش های شناسایی، روش همبستگی تصاویر دیجیتالی می باشد. در این تحقیق ابتدا ورق منیزیم در جهات مختلف نورد تهیه و سپس با استفاده از روش همبستگی تصویر دیجیتال دوبعدی، توزیع کامل میدان کرنش در طی آزمون کشش تک محوره در جهات مختلف نورد استخراج و در انتها کرنش در سه جهت طول، عرض، ضخامت و ضریب ناهمسانگردی بر حسب کرنش موثر محاسبه شد. علاوه بر این، برای اولین بار با استفاده از روش میدان مجازی، ثوابت الاستیک و پلاستیک نظیر مدول الاستیسیته، نسبت پواسون، ضریب استحکام، توان کارسختی و تنش تسلیم برای ورق منیزیم در جهات مختلف نورد محاسبه شد.

    کلیدواژگان: آلیاژ منیزیم، روش همبستگی تصاویر دیجیتال، خواص الاستیک و پلاستیک
  • علی اسماعیلی*، امیرفرهنگ نیکخو صفحات 73-85
    میکروپرنده ها از نظر ابعادی اندازه کوچکی داشته و با توجه به جثه ی کوچک و سرعت پروازی کم آن ها، معمولا از جنبه نیروهای آیرودینامیکی همواره با مشکلات زیادی روبه رو هستند و در زوایای حمله پایین دچار واماندگی می شوند. به منظور افزایش قدرت مانورپذیری و بهبود عملکرد ریزپرنده های بال ثابت، از یک روش کنترل غیر-فعال به عنوان موج دار کردن لبه حمله، بر روی بال های آن ها استفاده شده که پدیده واماندگی را خنثی می کند ولی با تشکیل حباب های جدایش آرام در زوایای قبل از زاویه واماندگی، منجر به کاهش ضریب برآ و افزایش ضریب پسای بال می شود. هدف از این تحقیق این است که میزان اثرگذاری پارامترهای هندسی بالواره پایه نظیر ضخامت، محل ماکزیمم ضخامت و انحنای بالواره بر روی عملکرد آیرودینامیکی بال نامحدود با لبه حمله موج دار در زاویه قبل از واماندگی بررسی شود. لذا شبیه سازی عددی حول یک بال نامحدود به روش حجم محدود و با استفاده از مدل توربولانسی شبیه سازی ادی جداشده صورت پذیرفت. نتایج حاصله نشان دادند که افزایش ضخامت و محل ماکزیمم ضخامت منجر به بهبود عملکرد آیرودینامیکی میکروپرنده به ترتیب حدود 10% و 20% شده است ولی افزایش انحنای بالواره مبنا تا حدود 4% اثر معکوس داشته است. همچنین تغییرات ضرایب آیرودینامیکی نشان می دهند که به محل ماکزیمم ضخامت بیشترین حساسیت را دارند.
    کلیدواژگان: بال نامحدود سینوسی، ضخامت، انحنا، حداکثر ضخامت، نیروهای آیرودینامیکی
  • احسان طاهری* صفحات 86-96

    طراحی مسیر یکی از گلوگاه های باز تحقیقاتی جهت ایجاد خودمختاری در ربات های بدون سرنشین می باشد. در فضاهای شهری و محیط های بسته با افزایش تعداد موانع و قیدهای پیرامونی، پیچیدگی محاسباتی مورد نیاز برای الگوریتم های طراحی مسیر کامل با مرتبه O (n2) افزایش می یابد. هدف این مقاله ارایه یک الگوریتم طراحی مسیر مبتنی بر نمونه برداری تصادفی برای یک ربات عمود پرواز بدون سرنشین و تست زمان واقعی آن در محیط xPC-Target می باشد. برای این منظور، روش درخت جستجو سریع تصادفی پیشنهاد می گردد. الگوریتم پیشنهادی کامل احتمالاتی بوده و همچنین امکان اعمال قیدهای غیرهولونومیک در گره های درخت جستجویی مسیر را دارا می باشد. جهت اعتبار سنجی و اعتبار بخشی به الگوریتم طراحی مسیر پیشنهادی پیش از انجام تست های پر ریسک و پر هزینه میدانی، بستر تست پردازنده در حلقه در محیط نرم افزار xPC-Target متلب در نظر گرفته شده است. پردازنده هدف مد نظر در این تست، تکبرد صنعتی مدل SBC84710 شرکت Axiomtek می باشد. در این تست دو سناریو آزمون با پیچیدگی متفاوت تدوین شده است. نتایج نشان می دهند که الگوریتم درخت جستجو سریع تصادفی پیشنهادی جهت طراحی مسیر برای ربات عمود پرواز مد نظر با بهرگیری از ماهیت تصادفی خود قادر به طراحی مسیر سریع برای ربات می باشد. همچنین به دلیل درگیر نمودن مدل دینامیکی ربات در فرایند تولید گره های تصادفی و شاخه-های درخت جستجو، در مسیر طراحی شده هر دو نوع قید سینماتیکی و دینامیکی لحاظ شده اند و لذا منجر به طراحی یک مسیر عملیاتی با قابلیت رهگیری بالا توسط ربات شده است.

    کلیدواژگان: طراحی مسیر، الگوریتم درخت جستجوی سریع تصادفی، سینودینامیک، ربات عمود پرواز، پردازشگر درحلقه
  • اسماعیل پورسعیدی*، محمدرسول جوادی سیگارودی، جواد رحیمی، محمدحسن طالقانی، امیرحسین فرتاش، یوسف یوسفی جمال آباد، صبا نورسینا صفحات 97-108

    قرارگیری پوشش های سد حرارتی در دما بالا، باعث ایجاد پخت در لایه سرامیکی شده و این امر تغییرات درصد تخلخل را همراه دارد. با توجه به این موضوع که ضریب رسانش حرارتی هوا موجود در تخلخل لایه ها بسیار کمتر از مواد سرامیکی موجود در پوشش است، کاهش و یا افزایش تخلخل تغییرات ضریب رسانش پوشش را به دنبال خواهد داشت که این امر بر عملکرد کلی لایه های پوشش، تاثیر مستقیم دارد. در این پژوهش ابتدا بر روی نمونه های تهیه شده از پره توربین از جنسInconel738، پوشش سد حرارتی اعمال شد و سپس نمونه ها در مدت زمان مشخص در داخل کوره تحت فرآیند پیرگرمایی قرار داده شدند. تغییرات تخلخل موجود در لایه سرامیکی پوشش در طی فرایند پیرگرمایی با استفاده از پردازش تصاویر SEM بررسی شد. درصد تخلخل موجود در تصاویر به دست آمده از SEM در نرم افزار ImageJ تعیین شده و در نرم افزار OOF2 ضریب رسانش حرارتی در تخلخل های مختلف به صورت عددی محاسبه شد. به منظور صحت سنجی نتایج عددی، توزیع دما بر روی پوشش های سد حرارتی با حل تحلیلی معادله انتقال حرارت فوریه به دست آمد. مطابق آنالیز تصاویر SEM به دست آمده از نمونه ها طی ساعات پیرگرمایی مختلف، مشاهده شد که با افزایش ساعات پیرگرمایی در طی 48 ساعت، درصد تخلخل کل لایه سرامیکی 8٪ کاهش داشته است. مطابق نتایج به دست آمده با کاهش تخلخل در لایه سرامیکی افزایش ضریب رسانش حرارتی مشاهده می شود که این امر باعث افزایش دمای بستر شده و به مرور زمان عملکرد اصلی این نوع پوشش ها را کاهش می دهد.

    کلیدواژگان: پوشش های سد حرارتی، ضریب رسانش حرارتی، تخلخل، ImageJ، OOF2
  • فرهاد وحیدی نیا، حسین خراسانی زاده*، علیرضا آقایی صفحات 109-124
    در این مطالعه اثر سرعت باد بر روی راندمان های انرژی و اگزرژی کلکتور خورشیدی سهموی خطی مدل LS-2 مورد مطالعه قرار گرفته است. سرعت جریان باد بر روی کلکتور و دریافت کننده در بازه ی صفر تا (m/s) 27 در نظر گرفته شده است. به منظور مطالعه عملکرد کلکتور از سه سیال عامل ترمینول وی پی 1، سیلترم 800 و دوترم A استفاده شده است. نتایج نشان داد که در دمای ورودی سیال (K) 650 و دبی حجمی (L/min) 50، اگر سرعت باد تا (m/s) 27 افزایش یابد، میزان کاهش راندمان انرژی با استفاده از سیال های عامل ترمینول وی پی 1، سیلترم 800 و دوترم A به ترتیب برابر با 87/0، 16/1 و 85/0 درصد و میزان کاهش راندمان اگزرژی برای این سیالات به ترتیب برابر با 88/0، 18/1 و 86/0 درصد است. همچنین نتایج نشان داد که تغییرات راندمان های انرژی و اگزرژی در سرعت های باد بیشتر از (m/s) 10 ناچیز است. بر مبنای نتایج بدست آمده هرچند افزایش سرعت باد تاثیر به نظر کمی بر روی راندمان های انرژی و اگزرژی کلکتور نشان می دهد، ولی میزان این کاهش راندمان ها، با میزان افزایش راندمانی که در مطالعات گذشته با استفاده از توربولاتور و نانوسیال به عنوان عوامل افزایش دهنده راندمان مشاهده شده است قابل مقایسه است و لذا سرعت باد اهمیت دارد. مقایسه عملکرد سه سیال استفاده شده در این مطالعه نشان داد که استفاده از روغن های ترمینول وی پی 1 و دوترم A به عنوان سیال انتقال حرارت در کلکتورهای خورشیدی سهموی خطی مناسب تر از سیلترم 800 است.
    کلیدواژگان: کلکتور خورشیدی سهموی خطی، سرعت باد، انرژی، اگزرژی
  • رضا آذرافزا*، علی داور، پویا پیرعلی، مجید قدیمی صفحات 125-144

    در تحقیق حاضر، سه نمونه کامپوزیتی، با جنس و ضخامت مختلف با روش لایه گذاری دستی در قالب سیلیکونی و آغشته سازی با رزین اپوکسی ساخته شده اند. همچنین یک نمونه آلومینیومی ساندویچی و یک صفحه یکپارچه آلومینیومی نیز با ابعاد مشابه نمونه های کامپوزیتی ساخته شده اند. هسته نمونه آلومینیومی با استفاده از فرآیند برش سیم، تولید شده و صفحات بالا و پایین، با استفاده از چسب، به آن متصل شده اند. به منظور بررسی رفتار آن ها در برابر بارهای شبه استاتیکی عرضی، تحت تست خمش سه نقطه ای قرار گرفته اند. نتایج آزمایش تجربی نشان داد که حتی بعد از واماندگی رویه ها، هسته مشبک به تحمل بار ادامه می دهد و هیچ گونه جدایشی بین رویه ها و هسته، به دلیل چسبندگی و عمل آوری مناسب رزین، مشاهده نشد. همچنین تست مودال تجربی بر روی تمامی نمونه ها انجام شد. پاسخ فرکانسی، شکل مود و ضرایب میرایی برای نمونه ها بدست آمدند. در نهایت شبیه سازی عددی آن نیز با نرم افزار آباکوس انجام شد. نتایج مودال دو روش، با هم مقایسه شده اند.

    کلیدواژگان: صفحات ساندویچی کامپوزیتی، هسته مشبک تقویت شده، خمش سه نقطه ای، تست مودال، حل عددی
  • میثم محمدی امین*، نیما کریمی، سید معین محمودزاده انتظاری، محمدعلی فارسی صفحات 145-159

    هدف از پژوهش حاضر، طراحی و تحلیل دینامیک پرواز سامانه لغو پرتاب یک فضاپیمای سرنشین دار زیرمداری در مرحله طراحی مفهومی است. برای این منظور پس از بررسی انواع پیکربندی های متداول و براساس ملاحظات ماموریتی، دو نوع واریانت اصلی انتخاب و تحلیل های گوناگون برای ارزیابی عملکرد ایرودینامیکی در رژیم های جریان و سناریوهای عملیاتی مختلف بر روی آنها صورت گرفت. به علاوه اثر جت های خروجی از نازل های موتور فرار بر جریان حول سامانه لغو پرتاب نیز مورد مطالعه قرار گرفت. شبیه سازی های انجام شده نشان می دهد که پیکربندی دارای اتصال خرپا و نازل موتور فرار پایین در شرایط پروازی مختلف پسای به نسبت کمتری دارد. اما تداخل کمتر جت های خروجی موتور فرار با بدنه، پیکربندی با اتصال آداپتور و نازل موتور فرار بالا را مطلوبتر می سازد. پسای افزوده در این پیکربندی نیز که عمدتا ناشی از چهار نازل بیرون زده از بدنه است با بازطراحی موتور فرار و نازل های آن تا حد زیادی کاهش می یابد. بر این اساس یک پیکربندی نهایی به عنوان طرح مفهومی سامانه لغو پرتاب فضاپیمای سرنشین دار مورد نظر پیشنهاد شده است. با توجه به محاسبات ایرودینامیکی صورت گرفته، شبیه سازی دینامیک پرواز برای سنجش صحت مسیر طراحی شده انجام شد، نتایج بدست آمده نشان می دهد طراحی ایرودینامیکی پیکربندی توانسته است به خوبی نیازمندی های مسیر پروازی را پوشش دهد.

    کلیدواژگان: دینامیک پرواز، دینامیک سیالات محاسباتی، سامانه لغو پرتاب، طراحی ایرودینامیکی، فضاپیمای سرنشیندار
  • صادق فاضلی، روح الله خوشخو*، سعیدرضا زادسیرجان صفحات 160-174

    میکسر یکی از اجزاء موتورهای توربوفن می باشد که به منظور اختلاط جریان های هوای سرد کنارگذر با جریان هوای گرم هسته مرکزی بکار می رود. در این پژوهش، جریان های عبوری از میکسر کنگره دار یک موتور توربوفن با کنار گذر بالا شبیه سازی شده است. معادلات ناویراستوکس به صورت سه بعدی و پایا و جریان به صورت تراکم پذیر و مغشوش در نظر گرفته شده است. در ابتدا، روش شبیه سازی، اعتبارسنجی شده، سپس پدیده های انتقال حرارت و اختلاط جریان های سرد و گرم درکنگره های میکسر موتور توربوفن با کنار گذر بالا بررسی شده است. نتایج حاصل از تحقیق نشان می دهد، که با افزایش طول اختلاط، نفوذ هوای سرد در هوای گرم به طور منظم (لایه ای) بیشتر می شود و دمای کل کاهش می یابد. بیشترین اثرگذاری خنک کاری مربوط به اختلاط در کنگره های میکسر می باشد. میکسر دمای 800 کلوین هوای گرم را با اختلاط به دمای 340 کلوین می رساند. سرعت محوری هوای گرم قبل از ورود به کنگره ها 210 متربرثانیه و با عبور از کنگره های میکسر با اختلاط جریان ها در ابتدا کاهش، سپس در فاصله کوتاهی از میکسر درون محفظه بین نازل و جسم مرکزی افزایش یافته و در نهایت، با خروج جریان از نازل، دوباره کاهش می یابد. در نهایت، سرعت عرضی تولید شده در عمق کنگره، تاثیر زیادی بر اختلاط جریان دارد.

    کلیدواژگان: میکسر، شبیه سازی عددی، انتقال حرارت، اختلاط جریان، موتور توربوفن
|
  • Heshmatollah Khanloh *, Akbar Pourramazanali Pages 1-17

    The aim of this study is to provide a model for disaster reduction based on the study of the theoretical principles in the field of air disaster. So, the aim of this study is to provide a model for disaster reduction. The statistical population of this research is the experts of aviation accidents in aviation industry which using purposive non - probability sampling method to determine the sample. this research we have tried to identify the factors affecting flight accidents (human, machine and environment) while familiarity with their performance and detection of hazardous and repetitive defects, identify the defects observed and finally the effect of each of them separately. this paper, first, the history of research has been studied and based on the records of research done to improve the safety of flights using techniques and tools used in this study. Also, data analysis and prediction stages were investigated. Finally, by step - by - step implementation of the steps to capture the results and provide suggestions for improving the safety of helicopters.By comparing and statistical studies, it can be concluded that helicopter accidents share is related to human factor. The technical problems of the helicopter as well as environmental factors can play an important role in aviation accidents. The most important reasons for the occurrence of accidents and injuries related to fatigue are the rotating parts of the helicopter and the most important reasons for disasters in the field of environmental factors are related to adverse weather conditions.

    Keywords: helicopter air accidents, Human error, failure modes of helicopter systems, Environmental Factors
  • Mostafa Moradi, Alireza Roudbari, HamidReza Zarghami *, Hadi Lotfei Pages 18-32

    Anthropocentricism in designs and specialties is one of the most significant domains in the industrial sectors all over the world. Some of the main scientific fields in this category are ergonomics, anthropometry, and biomechanics. Despite the history of more than two centuries of the emergence of these sciences in the world and the numerous studies conducted in these fields, no general study has been carried out or recorded until now to apply capacities of these vital sciences to the subject of Iranian aviation. The priority of determining the aircraft and the place of service of the pilots is based only on the scientific Grade Point Average (GPA) and at most the combination of scientific and practical GPA. Thus, in this study, for the first time, an attempt has been made to solve the problem of determining the priority of pilots for a selected aircraft by taking a combination of the aforementioned indicators and anthropometric factors in a real issue while eliminating the mentioned research gap. To achieve this goal, we first try to review the basics and background of research conducted in this area in the world, selected effective indicator, and then by examining the standards associated with the minimum and maximum acceptable status of these indicators have been recognized for a number of selected aircrafts.

    Keywords: Anthropometric indicators, Biomechanics, Determining pilots’ priorities, Ergonomics, Flight incidents
  • Hamidreza Zarei, Reza Sarkhosh *, Amin Farrokhabadi, Hamid Morshedi Pages 33-43
    Due to the impossibility of performing destructive tests, the need for new and Non-Destructive Tests (NDT) in this area is strongly felt. In the present study, using the non-destructive method of Automated Ball Indentation (ABI) test method, some mechanical properties of 4340 annealed steel and 7075 raw aluminum and prepared from aged aircraft are determined. To perform calculations related to ABI method, the explicit relations routine was coded in FORTRAN and verified. Then samples of uniaxial tensile test of 4340 annealed steel and 7075 raw aluminum and prepared from aged aircraft are prepared and their stress-strain curves are obtained. Also, ABI tests are performed on 4340 annealed steel samples and 7075 raw aluminum and prepared from aged aircraft and the results of the two methods were compared. The comparison of results showed that the calculated error of yield strength and ultimate strength was less than 9 and 14%, respectively. With increasing force, this value in some areas reached less than 0.7%.
    Keywords: Automated Ball Indentation, ABI, NDT, Stress- Strain
  • Pezhman Gholamnezhad *, Jalil Mazloum Pages 44-55
    In UAV navigation, the simultaneous minimization of distance traveled and the threat of radar detection is two criteria in many military applications. The use of many-objective evolutionary algorithms in problems with conflicting goals can play an effective role in increasing the efficiency of these problems. In this research, the multi-purpose UAV route planning problem is considered and a many-objective optimization algorithm is presented in a multi-purpose UAV route planning problem. The proposed solution method is a reference vector evolutionary algorithm (RVEA). In this research, a platform in the MATLAB software, which is called PlatEMO, has been used. The proposed method is compared and evaluated with other many-objective and multi-objective evolutionary algorithms that have been presented recently and the results are obtained with a volume evaluation criterion that covers all the necessary categories (convergence, diversity, and cardinality). Give, express. The problem has been tested on two groups of optimization problems. Comparing the presented results, it is observed that the reference vector evolutionary algorithm has a better performance than other compared algorithms, and the convergence rate, diversity, and robustness of this algorithm is higher than other compared algorithms.
    Keywords: UAV optimal routing, many-objective optimization evolutionary algorithms, reference vector guided evolutionary algorithm
  • Alireza Pourmoayed, Keramat Malekzadeh Fard, MohammadAli Ranjbar *, Ali Shahmirzalo Pages 56-72

    The use of new materials with suitable mechanical and physical properties in aerial structures can be a good alternative to materials that are commonly used (aluminum alloys, composites, etc). The use of magnesium alloys for various applications and predicting their behavior in simulation software requires complete and accurate identification of the properties and mechanical parameters of the material. One of these identification procedures is digital image correlation method. In this research, the first magnesium plate is prepared in different directions of rolling and then using two-dimensional digital image correlation method, the complete distribution of strain field during uniaxial tensile test in different directions of rolling is extracted and finally strain in three directions of length, width, thickness and anisotropy coefficient in terms of effective strain were calculated. Furthermore, for the first time using the virtual field method, elastic and plastic constants such as modulus of elasticity, Poisson ratio, strength coefficient, strain hardening exponent and yield stress for magnesium sheet in different directions of rolling were calculated.

    Keywords: Magnesium alloy, DIC Method, Elastic, Plastic Properties
  • Ali Esmaeili *, Amirfarhang Nikkhoo Pages 73-85
    Micro aerial vehicles are small in size, and with due attention to their small size and low flight speed, they are usually confronted by many problems in terms of aerodynamic forces, and their stall occurs in low angles of attack. In order to increase the maneuverability and improve the performance of fixed-wing Micro Aerial Vehicles (MAV), a passive control method is used as waving the leading edge on their wings which neutralizes the phenomenon of the stall. However, the formation of laminar separation bubbles at pre-stall angles leads to a decrease in the lift coefficient and increase the drag coefficient of the wing. The main goal of this study is to investigate the impact rate of base airfoil geometrical parameters such as thickness, maximum proximity and camber of the airfoil on the aerodynamic performance of the infinite sinusoidal wing’s leading edge at the pre stall. Therefore, numerical simulation of an infinite wing was taken place by finite volume method and using the detached eddy simulation turbulence model. The results demonstrated that increases in thickness and maximum proximity leads to improve micro aerial vehicle aerodynamic performance about 10% and 20% respectively. However, increasing the base airfoil camber had a 4% reverse impact. Also, changes in aerodynamic coefficients show that they have the most sensitivity to maximum proximity.
    Keywords: sinusoidal infinite wing, thickness, camber, maximum proximity, Aerodynamic forces
  • Ehsan Taheri * Pages 86-96

    Path design is one of the open research bottlenecks to develop autonomy in unmanned robots. In urban spaces and closed environments, with increasing the number of obstacles and constraints, the computational complexity required for the completed path planning algorithms increases with order O (n2). The main purpose of this manuscript is to present a path planning algorithm based on the random sampling method for the vertical take-off and landing vehicle (VTLV) and its real-time test in the xPC-Target toolboxes. For this purpose, the rapidly exploring random tree (RRT) algorithm is presented. The proposed algorithm is completely probabilistic and also the non-holonomic constraints of the VTLV are integrated into the vertices of the search tree. In order to validate and evaluate the proposed path planning algorithm before performing risky and costly field tests, the processor-in-the-loop (PIL) test, in MATLAB xPC-Target software environment is considered. In the PIL test, two test scenarios with different complexity have been developed. The results show that the proposed rapidly exploring random tree algorithm is able to plan a primary path for the robot by using its random nature in a rapid manner. Also, due to the involvement of the robot dynamic model in the process of generating random vertices and search tree edges, both types of kinematic and dynamic (kinodynamic) constraints have been considered in the planned path and therefore lead to the design of a practical path with high intercept ability through the robot.

    Keywords: Path planning, Rapidly Exploring Random Tree (RRT), Kinodynamic, Vertical Take-Off, Landing Vehicle (VTLV), Processor-in-the-Loop (PIL)
  • Esmaeil Poursaeidi *, Mohammadrasoul Javadi Sigaroodi, Javad Rahimi, Mohammadhasan Taleghani, AmirHosein Fartash, Yousef Yousefi, Saba Noorsina Pages 97-108

    Exposure of the TBCs layers to high temperatures for a long time causes sintering in the ceramic layer, resulting in changes in the porosity. Since the thermal conductivity of air in the porosity of the layers is much lower than the ceramic material in the coating, a decrease or increase in the percentage of porosity will end up with changes in the conductivity of the layer, which subsequently affect the overall efficiency. In this study, a TBC was first applied to the prepared samples from Inconel738 turbine blades. The samples were subjected to an aging process in the furnace for a specified time. The porosity changes in the ceramic layer of the coating during the aging process were investigated using image processing of the SEM images. The porosity of the images obtained from SEM and thermal conductivity in different porosities were determined by OOF2 and ImageJ software, respectively. To validate the numerical results, temperature distribution on the thermal barrier coatings is obtained by the analytical solution of the Fourier equation. According to the analysis performed on the SEM images gathered from the samples during different aging hours, it is observed that by increasing the aging hours during 48 hours, the percentage of porosity of the whole ceramic layer decreased by 8%. According to the results, by decreasing porosity in the ceramic layer, an increase in thermal conductivity has been observed, followed by an increase in the substrate's temperature and a decrease in the overall performance over time.

    Keywords: Thermal Barrier Coatings, Thermal conductivity, porosity, ImageJ, OOF2
  • Farhad Vahidinia, Hossein Khorasanizadeh *, Alireza Aghaei Pages 109-124
    In this study, the effect of wind speed on the energy and exergy efficiencies of the LS-2 parabolic trough solar collector have been studied. The wind speed on the reflector and receiver has been considered between zero and 27 m/s. Three working fluids of Therminol VP-1, Syltherm 800 and Dowtherm A have been used. The results showed that at the inlet fluid temperature of 650 K and volumetric flow rate of 50 L/min, if the wind speed increases to 27 m/s, the energy efficiency decreases using Therminol VP-1, Syltherm 800 and Dowtherm A are 0.87%, 1.16% and 0.85%, respectively and the exergy efficiency decreases are 0.88%, 1.18% and 0.86%, respectively. Also the results showed that the variations of energy and exergy efficiencies for wind speeds greater than 10 m/s are negligible. The results indicated that although wind speed increase has little effect on the energy and exergy efficiencies of the collector, but the rate of these decreases are comparable with the rate of efficiency increases observed in previous studies using different efficiency enhancement strategies such as turbulators and nanofluids, so wind speed is important. The performance evaluation study revealed that using Therminol VP-1 and Dowtherm A are more suitable than Syltherm 800 to be used as working fluids in parabolic trough solar collectors.
    Keywords: parabolic trough solar collector, wind speed, Energy, Exergy
  • Reza Azarafza *, Ali Davar, Puya Pirali, Majid Ghadimi Pages 125-144

    In the present study three composite sandwich structures with grid stiffened core (SSGSC) samples made of different materials and thicknesses are fabricated with hand lay-up method using a silicon rubber mold and epoxy resin. Also, two metallic samples of the same dimensions as the composite ones, including a monolithic and a SSGSC samples made of aluminum are fabricated. In order to study their behavior subjected to the quasi-static transverse loads, the samples undergo three-point bending tests. Results of the practical tests on the composite samples showed that beyond the failure of the face sheets, the grid stiffened core will tolerate load, also there are no delamination between the face sheet layers due to good curing process. The experimental modal testing is achieved on all the samples. The frequency response, mode shape as well as damping coefficients are obtained from each experiment. Finally, numerical modal analysis is done and the results are compared with the experiments.

    Keywords: Composite sandwich plate, Grid stiffened core, Three- point bending, Modal Testing, numerical simulation
  • Meysam Mohammadi Amin *, Nima Karimi, Seyed Moein Mahmoodzadeh Entezari, MohammadAli Farsi Pages 145-159

    The purpose of the presented work is to design and analysis flight dynamic of launch abort system of a manned spacecraft in the conceptual stage of development. To this goal, through studying of various conventional configurations and based on the mission considerations, two main variants are selected and several analyses are performed on them for the evaluation of aerodynamic performance in different flow regimes and operational scenarios. Moreover, the effect of exhaust jets of scape tower nozzles on the flow pattern around launch abort system is investigated. The results of simulations indicate that the strut-based low-mounted nozzle configuration has lower drag force in different flight conditions. On the other hand, less interaction between the exhaust jets and spacecraft body is favorably observed for the adaptor-based high-mounted nozzle configuration. The second variant has extra drag due to four projected nozzles that can be handled via redesigning of scape rocket and its nozzles. Accordingly, the final concept of launch abort system of considered manned spacecraft is proposed. Based on the aerodynamic solutions, flight dynamic simulations are carried out for the assessment of designed flight path and the results show that the presented aerodynamic configuration has met the flight path requirements of launch abort mission.

    Keywords: Flight Dynamics, CFD, Launch abort system, Aerodynamic Design, manned spacecraft
  • Sadegh Fazeli, Roohollah Khoshkhoo *, Saeedreza Zadsirjan Pages 160-174

    Mixer, a component of turbofan engines is used to mix bypass cold flow with central body hot flow. In this study, the flow passing through the lobed mixer of a high bypass turbofan engine are simulated. First phase of the study was validation of the simulation method. The next phase was assessing the effect of heat transfer and mixing of hot and cold flows in the high bypass turbofan engine mixer. The results show that by raising the mixing length, the admixture of cold and hot flow increases regularly (layered) and the total temperature diminish. Alloy in mixer lobes plays the greatest role in this cooling process. Mixer successfully lowers 800 Kelvin temperature to of 340 Kelvin. The axial velocity of hot flow before entering the lobes is 210 m/s, decrease while passing the mixer lobes, re-boost in a short distance between the nozzle and the central body, eventually decreasing during flow exit. Besides, the transverse velocity generated deep inside the lobes have a substantial role in flow mixing.

    Keywords: Mixer, numerical simulation, Mixing of Flow, Turbofan Engine