فهرست مطالب

نشریه فناوری در مهندسی هوافضا
سال هفتم شماره 2 (پیاپی 25، تابستان 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/04/01
  • تعداد عناوین: 6
|
  • رضا حربی منفرد*، محمد طیبی رهنی، مسعود زارع صفحات 1-9
    الگوگیری از بال پرندگان و نحوه ی پرواز آن ها از دیرباز موضوعی جذاب برای بشر بوده است. در سالیان اخیر به دلیل پیدایش برخی مواد و عملی کردن الگوگیری از پرواز پرندگان، بال های شکل پذیر تغییر شگرفی در موضوعات علمی پیرامون وسایل نقلیه ی هوایی ایجاد کرده اند. مطالعه ی عددی آیرودینامیکی و هواصوتی یکی از حالات شکل پذیری (پیچش حول محور طولی) این نوع بال ها هدف این مطالعه، بررسی پارامترهای آیرودینامیکی و هواصوتی یک بال شکل پذیر در حالت پیچش  برای یک هندسه ی شبیه به پهپاد شاهد- 129 می باشد. از دیگر اهداف، معرفی یک روش نوین با استفاده از محرک ها برای تغییرشکل بال مورد نظر است. برای این منظور، علاوه بر حل معادلات متوسط گیری رینولوز شده ی حاکم بر جریان مغشوش، برای محاسبه تنش های رنیولوز ظاهر شده در این معادلات، با فرض لزجت گرایی بوزینسک(Boussinesg) ،  از مدل اغتشاشی k- ω- SST برای تعیین لزجت مغشوش بهره گرفته شده است. این معادلات با استفاده از نرم افزار تجاری فلوینت ویرایش... حل گردیده اند. نتایج شبیه سازی بیان گر آن است که با افزایش زاویه ی پیچش و زاویه ی حمله تا 15 درجه، ضریب برآ و پسا افزایش می یابند. همچنین، در زاویه حمله های یکسان، با افزایش زاویه ی پیچش، رشد گردابه ها زیادشده و منجر به افزایش کم ضریب برآ در زوایای پیچش بالا می شود.
    کلیدواژگان: آیرودینامیک، هواصوتیات، بال، شکل پذیری، پهپاد، اکچویتور
  • روزبه مرادی*، جمیله حمزه ای صفحات 11-16
    تعیین میزان موفقیت کنترل کننده یکی از مسایل مهم در حوزه کنترل تحمل پذیر عیب فعال فضاپیما می باشد. دلیل اهمیت زیاد این موضوع نیز ماهیت تصادفی و از قبل پیش بینی نشده عیوب است. از طرفی، به دلیل وجود حالت های بسیار زیاد (تقریبا بیشمار) عیب، انجام شبیه سازی های متعدد و بررسی میزان موفقیت کنترل کننده در شرایط مختلف بروز عیب زمان بر خواهد بود. برای رفع این مشکل، در این مقاله از شبکه عصبی برای تعیین درصد موفقیت کنترل کننده تحمل پذیر عیب فعال فضاپیما در شرایط مختلف رخداد عیب استفاده شده است. بدین صورت که ابتدا، شبکه عصبی تحت آموزش قرار گرفته و سپس، با بررسی های مختلف از عملکرد مناسب آن در پیش بینی موفقیت یا عدم موفقیت کنترل کننده اطمینان حاصل شده است. سپس، با توجه به سرعت بسیار زیاد شبکه آموزش دیده، بررسی متنوعی از میزان موفقیت کنترلر در طیف گسترده ای از عیوب انجام شده است. نتایج بدست آمده از نظر فیزیکی منطقی بوده و نشان می دهند که با افزایش شدت عیب، احتمال موفقیت کنترل کننده نیز کاهش می یابد.
    کلیدواژگان: کنترل تحمل پذیر عیب فعال، فضاپیما، سرعت زاویه ای، شبکه عصبی
  • سید مهدی نوری، مهدی عالمی رستمی*، قاسم کاهه صفحات 17-28
    در این مقاله بازده و قابلیت اطمینان مبدل الکترونیک قدرت AC/DC دو طبقه با بکارگیری الگوریتم ژنتیک چند هدفه (NSGA- II)، به منظور کمینه سازی تابع هدف انجام می شود. متغیر های تابع هدف، بازدهی و قابلیت اطمینان می باشند. برای ارزیابی قابلیت اطمینان از مدل مارکوف استفاده می شود و در آن خطاهای اتصال کوتاه و مدار باز برای المان های مدار درنظرگرفته می شود. همچنین نرخ خرابی المان های مدار به کمک معادلات موجود در استاندارد نظامی (MIL- HDBK- 217)، محاسبه می گردد. برای بهینه سازی ابتدا متغیرهای ورودی الگوریتم ژنتیک شامل مقدار اندوکتانس ها و خازن ها، فرکانس سوییچینگ هر طبقه، نسبت تبدیل ترانسفورماتور و ولتاژ لینک DC به عنوان ورودی تابع هدف تعیین می شوند تا به کمک آنالیز حساسیت پارامترهایی که تغییراتشان روی تابع هدف تاثیر عمده ندارد، حذف شوند. سپس پارامترهای الگوریتم NSGA- II شامل تعداد تکرار، جمعیت و احتمال تقاطع و جهش برای محاسبه دقیق متغیرهای مدار، تعیین شده و ارزیابی قابلیت اطمینان در قالب میانگین زمان تا خرابی (MTTF) با در نظر گرفتن پارامتر بازدهی صورت می پذیرد. نتایج بیانگر افزایش قابلیت اطمینان با حفظ بازدهی بالا برای مبدل است.
    کلیدواژگان: مبدل AC- DC، الگوریتم ژنتیک، بهینه سازی چند هدفه، قابلیت اطمینان، مدل مارکوف
  • میلاد محمودی، علیرضا باصحبت نوین زاده*، فرشاد پازوکی صفحات 29-37
    در مقاله حاضر یک روش هوشمند برای انتخاب فناوری از میان مجموعه ای معلوم از فناوری های با هدف بیشینه سازی قابلیت اطمینان زیر سامانه پشتیبان حیات ارایه می شود. این رویکرد بر مد ل سازی مسیله تخصیص بهینه به صورت بهینه سازی ترکیباتی و حل آن به روش بهینه سازی وال متکی است. به این منظور، لازم است تا تغییراتی بر این روش اعمال شود تا از قابلیت پذیرش قیود بودجه جرمی، توانی و حجمی و نیز پذیرش متغیرهای دودویی برخوردار شود. روش پیشنهادی پس از صحه گذاری بر یک مسیله نمونه، اجرا شده و نتایج نشان می دهد که روش پایدار است و به ترکیبی از فناوری ها با قابلیت اطمینان بیشینه ضمن رعایت قیود مسیله منجر می شود.
    کلیدواژگان: تخصیص بهینه، قابلیت اطمینان، زیرسامانه پشتیبان حیات، فضاپیمای سرنشین دار
  • فاطمه موسوی* صفحات 39-47
    اتمسفر سیاره سرخ یا مریخ شامل 95 درصد دی اکسیدکربن، 3 درصد نیتروژن، 1.6 درصد آرگون و تنها مقدار کمی اکسیژن می باشد و از نظر غلظت حدود یک درصد اتمسفر سیاره زمین است که عملا سکونت و بقای انسان را در مریخ ناممکن می سازد. این امر چالشی بزرگ را برای سفر به مریخ و اقامت در آن ایجاد نموده است. بنابراین جستجوی راهکاری که بتواند به صورت پایدار اکسیژن لازم را برای بقا موجودات زنده و بویژه انسان در جو مریخ فراهم آورد ضروری می باشد. فتوسنتز مهمترین واکنش بیوشیمیایی است که تقریبا تمام حیات به آن وابسته است. این فرآیند پیچیده در گیاهان عالی، جلبک ها و برخی از باکتری ها نظیر سیانوباکتری ها رخ می دهد. با توجه به درصد بسیار پایین اکسیژن در جو مریخ به نظر می رسد استفاده از گونه های فتوسنتز کننده بی هوازی و متحمل به شرایط نامناسب اکولوژیکی نظیر سیانوباکتری ها بتواند اکسیژن مورد نیاز سیاره سرخ را تامین نماید.
    کلیدواژگان: مریخ، سیانوباکتری، فتوسنتز، منشا حیات، RNA
  • سبحان حرفت، مصطفی محمودی* صفحات 49-58
    امروزه افزایش برد گلوله های متداول از اهمیت زیادی برخوردار شده است. فناوری های قبلی،  برد گلوله ها را به مقدار مشخصی افزایش می داد. این فناوری های پیشین در گلوله های توپخانه ای شامل فناوری ایجاد دمش در پایه گلوله و استفاده از فناوری گلوله راکتی می باشد. امروزه شرکت های بزرگ تحقیقاتی از فناوری جدیدی در افزایش گلوله توپ استفاده می کنند. بر اساس ادعای این شرکت ها فناوری های جدید می تواند برد گلوله 155 میلی متری را تا 155 کیلومتر افزایش دهد. فناوری جدید همان استفاده از فناوری رمجت سوخت جامد است که اکنون بسیار موردتوجه قرارگرفته است. موتورهای رمجت، هیچ قطعه ی متحرکی ندارند و در نگاه اول، مانند یک لوله توخالی به نظر می رسند که بیشتر در سرعت های مافوق صوت به کار می روند. در این گونه موتورها، برای روشن شدن موتور ابتدا باید سرعت هوا به مقدار لازم برسد در صورت رخداد چنین حالتی، موتور رم جت به طور خودکار روشن می شود. در این پژوهش فناوری گلوله رم جت و پیشرفت های حاصله در آن بررسی شده است. با توجه به بررسی های انجام شده، یکی از فناوری های مهم آینده در گلوله های توپخانه ای، استفاده از فناوری رمجت است.
    کلیدواژگان: رمجت، فشرده سازی، سرعت، تراست
|
  • Reza Harbi Monfared *, Mohammad Taeibi Rahni, Masoud Zareh Pages 1-9
    Inspiring from bird’s wings and flights has long been a fascinating subject. In recent years, due to advent of materials and implementation of bird’s flights, use of morphing wings have created considerable changes in scientific issues related to air vehicles. In this article, for the first time, aerodynamic and aeroacoustic studies of a type of (twist) morphing wing are performed. The main pupose of this article is to numerically investigate aerodynamics and aeroacoustics of a twisted morphing wing for a geometry similar to Shahed- 129 UAV. In the manufaturing part of this article, a new method is introduced, which uses actuators to change the wing’s shape. In this article, k- ω- SST modeling for turbulent flow and Fluent software were used. Our results show that with increase of twist angle and attack angle of up to 15 degrees, both lift and drag increase. In addition, at the same angle of attack, for high twist angles, increasing twist angle increases the growth of vortices, causesing a small increase in lift coefficient.
    Keywords: Aerodynamics, Aeroacoustics, Morphing, Wings, Drone, Actuators
  • Rouzbeh Moradi *, Jamila Hamzeyee Pages 11-16
    Determining the controller success percent is one of the important issues in spacecraft active fault-tolerant control. The importance of this subject is mainly related to the random and unpredictable nature of faults. On the other hand, since there exists a wide range of faults, various simulations and evaluating controller success percent will require a large amount of time. To resolve this problem, the present paper uses neural network to determine the controller success percent in various fault conditions. First, the neural network is trained and its performance in predicting controller efficiency is verified. Then, considering the high speed of the trained network, a thorough investigation is performed based on a wide range of faults. The obtained results are physically sensible and show that as the fault increases, the probability of controller success will decrease.
    Keywords: Active fault-tolerant control, Spacecraft, Angular velocity, Neural Network
  • Seyed Mehdi Nouri, Mehdi Alami Rostami *, Ghasem Kahe Pages 17-28
    In this paper, the efficiency and reliability of the two- stage AC/DC power electronic converter has been optimized for use in aircraft systems. The optimization is done using multi- objective genetic algorithm (NSGA- II), in order to minimize the objective function. The objective function variables are efficiency and reliability. Markov model is used to evaluate reliability, in which short circuit and open circuit faults are considered for circuit elements. Also, the failure rate of circuit elements using the equations of the military standard (MIL- HDBK- 217), has been calculated. For optimization, The value of inductances and capacitors, the switching frequency of each stage, the transformer turn ratio and the DC link voltage are determined as the input of the objective function, and then sensitivity analysis is performed to eliminate any parameters that are not sensitive to the objective function.Then NSGA- II algorithm parameters including iteration count, population, mutation and crossover probabilities are defined to calculate circuit parameters and reliability evaluation is done in form of mean time to failure (MTTF) considering efficiency parameter. The results indicate that the converter has improved reliability while maintaining high efficiency.
    Keywords: AC- DC converter, Genetic Algorithm, Multi- Objective Optimization, Reliability, Markov model
  • Milad Mahmoudi, A. B. Basohbate Novinzadeh *, Farshad Pazooki Pages 29-37
    The atmosphere of the Red Planet or Mars contains 95% of carbon dioxide, 3% of nitrogen, 1.6% of argon and only a small amount of oxygen, and in terms of concentration is about one percent of the planet's atmosphere, which makes it virtually impossible for humans to live and survive on Mars. Therefore, it is necessary to find a solution that can provide the necessary oxygen for the survival of living organisms, especially humans, in the Martian atmosphere. Photosynthesis is the most important biochemical reaction on which almost all life depends. This complex process occurs in higher plants, algae and some bacteria such as cyanobacteria. Due to the very low percentage of oxygen in the Martian atmosphere, it seems that the use of photosynthetic species that are anaerobic and tolerant of adverse ecological conditions such as cyanobacteria can provide the oxygen needed by the Red Planet.
    Keywords: Optimal assignment, Reliability, Life support system, manned spacecraft
  • Fateme Mousavi * Pages 39-47
    The atmosphere of the Red Planet or Mars contains 95% of carbon dioxide, 3% of nitrogen, 1.6% of argon and only a small amount of oxygen, and in terms of concentration is about one percent of the planet's atmosphere, which makes it virtually impossible for humans to live and survive on Mars. Therefore, it is necessary to find a solution that can provide the necessary oxygen for the survival of living organisms, especially humans, in the Martian atmosphere. Photosynthesis is the most important biochemical reaction on which almost all life depends. This complex process occurs in higher plants, algae and some bacteria such as cyanobacteria. Due to the very low percentage of oxygen in the Martian atmosphere, it seems that the use of photosynthetic species that are anaerobic and tolerant of adverse ecological conditions such as cyanobacteria can provide the oxygen needed by the Red Planet.
    Keywords: MARS, Cyanobacteria, photosynthesis, Origin life, RNA
  • Sobhan Herfat, Mostafa Mahmoodi * Pages 49-58
    Increasing the range of conventional bullets has become very important today. Previous technologies increased the range of bullets by a certain amount. These former technologies in artillery shells include the technology of creating a bullet at the base of the bullet and the use of rocket bullet technology. Today, large research companies are using new technology to increase cannonballs. According to these companies, new technologies can increase the range of 155 mm bullets to 155 km. The new technology is the use of solid fuel ramjet technology, which is now very popular. Ramjet motors have no moving parts and at first glance look like a hollow tube, which is mostly used at supersonic speeds. In such engines, in order for the engine to start, the air speed must first reach the required value. In such a case, the ramjet engine will start automatically. In this research, the technology of ram jet bullets and the progress made in it have been investigated. According to the investigations, one of the most important future technologies in artillery shells is the use of ramjet technology.
    Keywords: Ramjet, compression, Speed, Trust