فهرست مطالب

نشریه فناوری در مهندسی هوافضا
سال هفتم شماره 3 (پیاپی 26، پاییز 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/06/01
  • تعداد عناوین: 6
|
  • محمدعلی فارسی* صفحات 1-12

    میزان موفقیت در انجام ماموریت ها و هزینه های مربوطه همواره یکی از دغدغه های محققین بوده و با توجه به حساسیت و تنوع عملیات ها این موضوع امروزه بیشتر مورد توجه است. در دهه اخیرموضوع عملیات جمعی و تاثیر بر کمیت وکیفیت عملیات هوایی مورد توجه واقع شده است. در این تحقیق یک یگان پهپادی که دارای ساختار موازی بوده با توانایی انجام چند ماموریت مختلف شناسایی، تعقیب و حمله، موردتوجه قرار گرفته است. متناسب با شرایط پهپاد و میزان خرابی و نوع خرابی، کیفیت عملیات و درصد موفقیت آن تعریف می شود. همچنین فرض شده پهپادها دارای نرخ خرابی ثابت نبوده و اصطلاحا چند حالته هستند و توانایی چند عملیات مختلف به صورت تصادفی را دارد، بنابراین در این تحقیق روش های تابع مولد سراسری و مارکوف توسعه داده شده و با مدلسازی یک سیستم پهپادی نتایج آنها بررسی شده است که بیانگر توانایی و دقت مناسب این روش ها در پیش بینی موفقیت سیستم است.

    کلیدواژگان: سیستم پهپاد، سیستم چند حالته، قابلیت اطمینان، مارکوف، روش تابع مولد سراسری
  • سید حسین ساداتی، امیرحسین آدمی*، محمدمهدی عبادی صفحات 13-24

    در سال های اخیر استفاده از تاکسی هوایی به عنوان یک راه حل مناسب جهت جابه جایی بار و مسافر خصوصا در مسافت های کوتاه و درون شهری مورد توجه قرارگرفته است. استفاده از روش های مدرن طراحی بهینه نظیر بهینه سازی چند موضوعی با استخراج طرح بهینه ضمن ارضاء کلیه قیود مدنظران طراحان، اطمینان از بهینه بودن طرح را نیز مقدور می سازد. در این مقاله پس از مدل سازی زیر سیستم های مختلف، به طراحی بهینه چندموضوعی تاکسی هوایی بر اساس یک ماموریت داده شده پرداخته شده است. چارچوب بهینه سازی انتخاب شده بر مبنای AAO و با درنظرگرفتن پنج موضوع سازه، آیرودینامیک، مکانیک پرواز، پیشرانش و توان الکتریکی با هدف کمینه سازی جرم پرنده است. در نهایت نتایج بدست آمده با نتایج حاصل از دو روش طراحی کلاسیک بر پایه ی "تخمین وزن" و "ضرایب طراحی" مورد مقایسه و ارزیابی قرار گرفته است. نتایج حاکی از بهبود قابل ملاحظه طرح بهینه نسبت به روش های کلاسیک می باشد.

    کلیدواژگان: تاکسی هوایی، طراحی بهینه چند موضوعی، طراحی کلاسیک، مولتی روتور
  • احسان رئیسی استبرق* صفحات 25-35
    در مطالعه حاضر خیز بزرگ نانوتیرها همراه با اثرات سطح بررسی شده است. اثرات سطح در این مطالعه با استفاده از معادله یانگ لاپلاس عمومی اعمال شده است. همچنین روش اجزاء محدود برای تحقیق در مورد رفتار مکانیکی نانوتیرهای با خیز بزرگ مورد استفاده قرارگرفته که امکان حل مسیله با کمترین فرضیات و با شرایط مرزی و هندسه دلخواه را فراهم می کند. به کمک مدل ارایه شده می توان نانوتیرها با خیز کوچک تا بزرگ با شرایط بارگذاری و تکیه گاهی مختلف را تحلیل کرد. در این پژوهش تاثیر پارامترهای مختلف همچون نسبت لاغری، مدول الاستیک سطح و تنش مانده سطح بر روی خیز بزرگ نانوتیر یکسرگیردار با سطح مقطع دایره ای تحت بار گسترده سینوسی، بررسی شده است. نتایج بدست آمده اهمیت در نظر گرفتن اثرات سطح در بررسی خیز بزرگ نانوتیرها را نشان می دهد.
    کلیدواژگان: روش اجزاء محدود، اثرات سطح، خیز بزرگ، تئوری تیر تیموشنکو، نانوتیر
  • سید علی سعادتدار آرانی، مهران نصرت الهی* صفحات 37-48
    در حال حاضر مطالعاتی در سراسر جهان برای تحقق ترابری هوایی پیشرفته در حال انجام است. انتظار می رود ترابری هوایی پیشرفته مسایل مختلف منطقه ای را حل کند و اشکال جدیدی از حمل و نقل هوایی را در اختیار مردم قرار دهد. در این مقاله، به بررسی سفر هوایی به عنوان گزینه ای قابل توجه برای بهبود شبکه های حمل و نقل در داخل و بین شهرها و مناطق مختلف در ایران پرداخته شده و نمایه ی بازار ایران برای پذیرش ترابری هوایی پیشرفته مورد بررسی واقع شده است. همچنین چالش ها و مسایل پیش رو در مواجهه با ترابری هوایی پیشرفته مورد مطالعه قرار گرفته، نهایتا برخی از طرح های موجود برای استفاده در ماموریت های مختلف ترابری هوایی پیشرفته و ساز و کارها و برنامه ی آینده برای تحقق و توسعه ی این حوزه در ایران پیشنهاد شده است.
    کلیدواژگان: هواگردهای عمود پرواز الکتریکی، مولتی روتورها، ترابری هوایی پیشرفته، نمایه بازار ایران
  • جاماسب پیرکندی*، علیرضا زلفی، غلامرضا هاشم زاده صفحات 49-67

    مطالعات نشان می دهد که تحلیل قانون اول در سیستم های پیشرانش هوایی به تنهایی کافی نبوده و جهت بررسی دقیق یک موتور باید قانون دوم و تحلیل اگزرژی نیز مورد بررسی قرار گیرد. تحلیل ترمودینامیکی و اگزرژی موتور های هوا تنفسی به ویژه موتور های توربوجت، توربوفن و توربوپراپ در دهه اخیر توجه پژوهشگران زیادی را به خود جلب کرده است. در این رویکرد با استفاده از قوانین ترمودینامیکی و تحلیل های اگزرژی، موتور های توربوجت، توربوفن و توربوپراپ به صورت سیستمی مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته و حالت کارکرد بهینه آنها استخراج می-گردد. هدف عمده این پژوهش بررسی و ارایه آخرین یافته های تحقیقاتی در این حوزه با تمرکز بر موتورهای توربوجت، توربوفن و توربوپراپ می-باشد. نتایج بیشتر تحقیقات نشان می دهد که محفظه احتراق و پس سوز دو بخش مهم موتورهای هوایی هستند که بیشترین تخریب اگزرژی در آنها رخ می دهد. از سوی دیگر بررسی و تحلیل اگزرژی موتورها در خارج از نقطه طراحی نیز مساله مهمی است که در سال های اخیر مورد توجه بوده است.

    کلیدواژگان: موتورهای هواتنفسی، قانون دوم ترمودینامیک، اگزرژی
  • حمید پرهیزکار*، علی مرادی، علیرضا حجازی زاده صفحات 69-84
    بالگردها می توانند منبع تولیدکننده سرو صدای شدید باشند. سرو صدای تولیدی زیاد بالگردها آن ها را نامناسب برای مناطق با جمعیت بالا به ویژه در شرایط پرواز در سطوح پایین می کند. این پژوهش به بررسی روش ها و ارایه راهکارهایی جهت کاهش یا از بین بردن سرو صدای تولیدی بالگردها می پردازد. برای کاهش سرو صدای تولیدی چندین روش در نظر گرفته شده است. راهکارهایی همچون صدا خفه کن برای موتورها، استفاده از پره های با فاصله نابرابر، کنترل نیروی طولی، کاهش سرعت نوک پره، تغییر هندسه نوک پره، طراحی ایرفویل، افزایش تعداد پره های روتور اصلی، کنترل پره فعال و استفاده از روتور با قطر متغیر در روتورها و استفاده از پایه در گیربکس معرفی شدند. مطابق بررسی های صورت گرفته در تحقیق حاضر، استفاده از روش های ترکیبی بهترین میزان کاهش نویز را به همراه دارد. روش های مستقل، اگرچه نویز را کاهش می دهند اما بسته به میزان کاهش مورد نیاز در هدف گذاری مورد نظر، می توان با ترکیب روش ها به جواب مناسب رسید.
    کلیدواژگان: بالگرد، سرو صدا، پره، روتور اصلی، روتور دم
|
  • MohammadAli Farsi * Pages 1-12

    The success of missions and related costs has always been one of the concerns of researchers and due to the sensitivity and variety of missions, this issue is more important today. In the past decade, group fly is more investigated because of their influence on the quantity and quality of missions. In this research, an Unmanned Air Vehicle (UAV) system that includes several UAVs that has a parallel structure and able to perform different missions to detect, follow and attack, has been considered. The UAV success rate is be defined according to the UAV conditions, the amount of failure, and the type of failure. it is assumed that its failure rate is not constant and has multistate behavior, also It has the ability to perform different operations assigned randomly, Universal generation function, and Markov chain methods for modeling are be developed. A UAV system has been considered and, the ability and accuracy of these methods are be demonstrated.

    Keywords: UAVs System, Multistate system, Reliability, Markov chain, UGF
  • Hossein Sadati, Amirhossein Adami *, MohammadMehdi Ebadi Pages 13-24

    In recent years, the use of air taxis as a suitable solution for transporting cargo and passengers, has been considered especially in short distances and in the city. Complex systems, such as air taxis, are involved in several subsystems with interacting and sometimes conflicting effects are difficult to be derived. Modern optimal design methods such as multidisciplinary design optimization can derive the optimal design while satisfying all the constraints and limitation. In this article, multidisciplinary design optimization of an air taxi is discussed. The optimization framework is selected based on AAO by considering structure, aerodynamics, flight mechanics, propulsion and electrical power. Total mass of air taxi is selected as cost function. Finally, the optimal results are compared and evaluated with the results of two classical design methods including "weight estimation" and " sensitivity of design coefficients". The results confirm the improvement of optimal solution with compare of classical methods.

    Keywords: Air Taxi, Multidisciplinary design optimization, Classic Design, Multirotor
  • Ehsan Raeisi Estabragh * Pages 25-35
    In the present study, the large deflection of nanobeams with surface effects has been investigated. The surface effects are modeled by using the generalized Young–Laplace equation. The finite element method has been used to investigate the mechanical behavior of nanobeams. This method provides the possibility of solving the problem with the least assumptions and with the arbitrary boundary conditions and geometry. With the use of the proposed model, nanobeams small to large deflection with different loading and support conditions can be analyzed. In this study, the large deflection of circular cross-sectional nanobeams under sinusoidal distributed load with surface effects has been investigated. The effect of various parameters such as aspect ratio, surface elastic modulus and residual surface stress on the large deflection of nanobeams has been investigated. The result obtained show the importance of considering the surface effects in the study of large deflection of nanobeams.
    Keywords: Finite element method, Surface effects, Large Deflection, Timoshenko beam theory, nanobeam
  • Seyyed Ali Saadatdar Arani, Mehran Nosratollahi * Pages 37-48
    Studies are currently being conducted around the world to realize advanced air Mobility. Advanced Air Mobility is expected to solve various regional issues and provide people with new forms of air transportation. In this article, air travel is investigated as a significant option for improving transportation networks within and between different cities and regions in Iran, and Iran's market profile for accepting Advanced Air Mobility is investigated. Also, the challenges and issues facing Advanced Air Mobility have been studied, finally, some existing plans for use in various missions of Advanced Air Mobility and future mechanisms and plans for the realization and development of this field in Iran have been proposed.
    Keywords: Advanced Air Mobility, multi-rotors, Iran aerial market profile, electric vertical take-off, landing
  • Jamasb Pirkandi *, Alireza Zolfi, GholamReza Hashemzadeh Pages 49-67

    Studies show that the analysis of the first law in air propulsion systems alone is not sufficient, and for a complete study of a system, the second law and exergy analysis should also be considered. Thermodynamic analysis of air-breathing engines, especially Turbojet, Turbofan and Turboprop engines, with the aim of studying their performance has attracted the attention of many researchers in the last decade. The main purpose of this study is to review and present the latest research findings in this field focusing on Turbojet, Turbofan and Turboprop engines. The results of further research show that the combustion chamber and afterburner are the two most important parts of air engines in which the most exergy destruction occurs. On the other hand, the study and analysis of engine exergy off design point is also an important issue that has been considered in recent years.

    Keywords: Air-breathing Engines, the Second Law of Thermodynamics, Exergy
  • Hamid Parhizkar *, Ali Moradi, Alireza Hejazi Zade Pages 69-84
    Helicopters can be a source of loud noise. The high production noise of helicopters makes them unsuitable for densely populated areas, especially in low-flying conditions. This study examines methods and offers solutions to reduce or eliminate the noise produced by helicopters. Several methods have been considered to reduce the noise produced. Solutions such as muffler for motors, use of modulated blade spacing, X-force control, reduced tip speed, blade tip modification, airfoil tailoring, Increasing the number of main rotor blades, active blade control and variable diameter rotor in The rotor and the use of the strut in the gearbox were introduced. According to the studies conducted in the present study, combined methods haveas the best noise reduction. although Independent methods reduce noise, depending on the amount of reduction required in the targeting, combining the methods can be achieved the appropriate answer.
    Keywords: Helicopter, Noise, Blade, main rotor, tail rotor