فهرست مطالب

دفاع هوافضایی - پیاپی 2 (تابستان 1401)

نشریه دفاع هوافضایی
پیاپی 2 (تابستان 1401)

  • تاریخ انتشار: 1401/06/01
  • تعداد عناوین: 6
|
  • محمد پورجعفرقلی*، علی مهدوی صفحات 1-19

    در مطالعه حاضر، پاشش سوخت و رفتار هیدرودینامیک افشانه سوخت، تحت پدیده کاویتاسیون داخل مجرای انژکتور در محفظه احتراق موتور دیزل به وسیله نرم افزار AVL-Fire به صورت عددی مورد مطالعه قرار گرفته است. شبیه سازی افشانه شامل پدیده جریان دوفازی بوده و نیازمند حل عددی معادلات بقا برای فاز گاز و مایع به صورت همزمان می باشد. جریان کاویتاسیونی داخل نازل با استفاده از روش دوسیالی اویلر-اویلری شبیه سازی شده است. در این روش، سوخت مایع و بخار آن به صورت دو فاز پیوسته در نظر گرفته می شود و معادلات حاکم برای هر فاز به صورت جداگانه حل می شود. توسعه و فروپاشی افشانه با استفاده از روش اویلری-لاگرانژی شبیه سازی می شود. در این روش، گاز درون محفظه احتراق در مختصات اویلری و قطرات سوخت در مختصات لاگرانژی در نظر گرفته می شود. در شبیه سازی های انجام گرفته برای فشار تزریق دو مقدار 60 و 100 مگاپاسکال و فشار محفظه برابر 2 مگاپاسکال در نظر گرفته شده است. نتایج نشان داد که برای هر دو فشار تزریق، پدیده کاویتاسیون ایجاد می شود، هرچند پدیده کاویتاسیون فقط برای فشار تزریق 100 مگاپاسکال تا انتهای خروجی نازل ادامه می یابد. بنابراین فشار تزریق بالا، باعث افزایش سرعت سوخت در اریفیس انژکتور شده و باعث به وجود آمدن پدیده کاویتاسیون می شود. در فشارهای بالا کاویتاسیون سریع رشد می کند، درنتیجه باعث اتمیزاسیون بهتر شده و قطر متوسط ذرات کاهش می یابد.

    کلیدواژگان: نازل، کاویتاسیون، افشانه سوخت، طول نفوذ افشانه، قطر میانگین قطرات
  • علی شیرپای*، مهدی نظیرزاده صفحات 20-31

    جاذب های الکترومغناطیسی با جذب امواج و تبدیل آن ها به دیگر انرژی ها، شدت تابش امواج الکترومغناطیسی را کاهش می دهند. عملکرد این جاذب ها از دو جنبه، حداقل واکنش روی سطح از مواد، که این امر به تطابق امپدانس بین سطح ماده و فضای آزاد درون ماده نیاز دارد و همچنین تبدیل امواج تابشی الکترومغناطیسی به سایر اشکال انرژی قابل بررسی است. لذا برای تطابق امپدانس به استفاده از روابط پیچیده بین ضریب دی الکتریک و نفوذپذیری ماده نیاز است. لذا در این تحقیق، دو ماده متفاوت مهم با ضریب دی الکتریک بالا (Ba0.7Sr0.3TiO3) و ضریب نفوذپذیری مغناطیسی بالا (فریت Mn0.5Zn0.5Fe2O4) که از مواد مهم برای مواد جاذب امواج راداری می باشد را انتخاب نموده و با استوکیومتری معین به روش سل-ژل سنتز شدند. جهت مطالعه ساختار فازی تشکیل شده و همچنین تخمین اندازه بلورک ها و مشاهده مورفولوژی آن ها اندازه گیری های پراش اشعه ایکس و میکروسکپ الکترونی روبشی انجام شد. برای بررسی میزان جذب امواج راداری از نانوپودرهای تهیه شده رنگ دانه مخصوص آن ها را با رزین اپوکسی کر 828 تهیه و بر روی سطح بدون جاذب لایه نشانی شد و مقدار جذب امواج راداری آن ها با استفاده از دستگاه تحلیل گر شبکه در محدوده    GHz 12-8 موردبررسی قرار گرفته است.

    کلیدواژگان: پروسکایت، فریت، جاذب امواج راداری، تحلیلگر شبکه
  • نادر قبادی*، سید علی حسینی مرادی صفحات 32-42

    در این کار نقش دما در تغییر شکل هندسی نانوذرات کبالت سلنید که در معرض امواج الکترومغناطیسی در موج برها قرار دارد، بررسی شده است. داده های آزمایشگاهی نشان داده است که دما نقش تعیین کننده ای روی اندازه گاف انرژی نواری و شکل هندسی آن ها دارد. روش ساده ای برای ساخت لایه های نانوساختار کبالت سلنید با روش رسوب گیری از محلول شیمیایی به کار برده شده است. لایه های نازک نانوساختار کبالت سلنید با ابزارهای اندازه گیری مانند پراش اشعه ایکس جهت تعیین نوع ساختار، EDX برای آنالیز عنصری، میکروسکوپ الکترونی روبشی برای مشاهده ریخت شناسی لایه ها و اسپکتروسکوپی جذب ناحیه مریی - فرابنفش برای اندازه گیری گاف انرژی نواری مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. تصاویر میکروسکوپ الکترونی تغییر شکل نانوذرات را تحت تاثیر دما به خوبی نشان می دهد.

    کلیدواژگان: رسوب گیری از حمام شیمیائی، دمای رسوب گیری، گاف انرژی نوری، تغییر شکل هندسی
  • رسول رمضانی*، وحید نجف پور صفحات 43-65

    فناوری های سایبری در ده سال آینده از رشد و توسعه شگرفی برخوردار بوده و این رشد بر تمامی ابعاد سیاسی، اقتصادی، اجتماعی، زیست محیطی و نظامی جمهوری اسلامی ایران تاثیرات بسیاری خواهد داشت. با عنایت به نقش کلیدی کشورمان در منطقه و تهدیدهای روزافزون نظام سلطه، بررسی تاثیرات ظهور فناوری های نوین سایبری در بعد نظامی جهت تدوین برنامه های راهبردی و بهره گیری از فرصت ها و تهدیدات آن حایز اهمیت می باشد. لذا هدف از این تحقیق، شناسایی فرصت ها و تهدیدهای فناوری های نوظهور در حوزه نظامی است. پژوهش حاضر از لحاظ نوع تحقیق در زمره تحقیقات کاربردی، از لحاظ طرح تحقیق در زمره تحقیقات آینده نگر و از لحاظ روش تحقیق در زمره تحقیقات توصیفی-تحلیلی با نگاه اکتشافی دسته بندی می گردد. جامعه آماری پژوهش شامل تعداد 7 نفر از خبرگان حوزه سایبری و تعداد 50 نفر از صاحب نظران حوزه های سایبری و نظامی می باشند که به روش گلوله برفی انتخاب شدند. بر اساس نتایج حاصله از تجزیه وتحلیل داده های تحقیق، فرصت ها و تهدیدات نظامی فناوری های نوین در سه دسته فیزیکی، اطلاعاتی و شناختی، شناسایی و ارایه گردید. شاخص های حاصله از این تحقیق می تواند در امر برنامه ریزی راهبردی نظامی کشور مورداستفاده قرار گیرد.

    کلیدواژگان: فرصت، تهدید، فناوری نوظهور، فضای سایبر، نظامی
  • امیرحسین صالحی شایگان*، رضا بیات تاجور، میثم سلیمانی ملکان صفحات 66-92

    در این مقاله، قانون هدایت تناسبی دو نقطه موشک بر مبنای الگوریتم فرابتکاری ازدحام ذرات بهینه سازی می شود. برای این منظور به معادلات جرم نقطه ای پنج درجه آزادی موشک و قانون هدایت تناسبی حقیقی به منظور رهگیری هدف توسط موشک نیازمند هستیم. با پیاده سازی روش، نتایج به دست آمده از قبیل، مسیر حرکت موشک و هدف در صفحه افق و صفحه قایم، فرامین شتاب و همچنین فاصله ازدست دهی عمود بر خط دید برحسب زمان را رسم خواهیم نمود. در این بررسی همچنین به تاثیر جبران سازی شتاب محوری، جبران سازی شتاب جاذبه، فرکانس به روزرسانی فرامین شتاب و برد کورشدن جستجوگر بررسی خواهد شد.

    کلیدواژگان: بهینه سازی، قانون هدایت تناسبی دونقطه، الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات
  • غلامرضا فغانی* صفحات 93-113

    در این مقاله، انتقال حرارت نقش عمده ای در طراحی و نحوه ی عملکرد موشک ها و وسایل نقلیه ای که دارای راکت جلوبرنده می باشند، دارد. اهمیت اصلی این بحث مربوط به محدوده ی ایمنی مواد سازنده موشک و بخصوص در قسمت هایی مثل محفظه ی احتراق و نازل می باشد که تحت حرارت بحرانی قرار دارند. تنها یک نقص کافی است تا در کارکرد موشک اختلال ایجاد کند. همچنین ممکن است در اثر حرارت زیاد در گلوگاه نازل، قسمتی از فلز به صورت منطقه ای خورده شود که در آن صورت جریان گازهای خروجی به صورت نامتقارن درمی آید که منجر به ایجاد بردار ضربه ای با جهت نامناسب می گردد. این امر باعث خطا در هدایت موشک به سمت هدف موردنظر می شود و در فضاپیماها سوخت زیادی را برای تصحیح مسیر به‏وسیله سیستم جلوبرنده ثانویه به مصرف می رساند. در مقاله ی حاضر، میزان حرارت منتقل شده به جداره به ازای مقاطع مختلف در موتور طی شبیه‏سازی در نرم افزار محاسبه شده است، همچنین شرایط مایع خنک کننده و دماها به گونه ای محاسبه شده است که متناسب با حرارت موجود در هر مقطع عمل خنک کاری انجام شود. برای این منظور موتور به چهار بخش محفظه‏ی احتراق، قسمت همگرای نازل، گلوگاه نازل، قسمت واگرای نازل تقسیم شده است که نرخ حرارت منتقل شده از گازها به جداره (با توجه به شرایط گاز در مقاطع مختلف) و نیز دمای جداره در مجاورت مایع خنک کننده و همچنین دمای مایع خنک کننده به ازای مقاطع مختلف مربوط به هر بخش محاسبه شود. قابل ذکر است، در پروژه حاضر بسته نرم افزاری ANSYS به منظور ایجاد هندسه، مش و شبیه‏سازی مورداستفاده قرار گرفته است.

    کلیدواژگان: موشک، انتقال حرارت بازیابی، محفظه ی احتراق، نازل
|
  • Mohammad pourjafargholi *, Ali mahdavi Pages 1-19

    In the present study, fuel injection and hydrodynamic behavior of fuel spray has been studied numerically under the cavitation phenomenon inside the injector chamber in the combustion chamber of the diesel engine using AVL-Fire software. Spray simulation involves the phenomenon of two-phase flow and requires the numerical solution of the survival equations for the gas phase and the liquid simultaneously. The cavitation flow inside the nozzle is simulated using the Euler-Eulerian method. In this method, liquid and vapor fuels are considered as continuous two-phase, and the governing equations are solved separately for each phase. Spray development and decomposition are simulated using the Eulerian- Lagrangian method. In this method, the gas inside the combustion chamber is considered in the Eulerian coordinates and fuel droplets in Lagrangian coordinates. In the simulations carried out for compression, two values of 60 and 100 MPa are considered for a pressure of 2 MPa. The results showed that for both injections, the cavitation phenomenon is created, although the cavitation phenomenon continues only for the injection pressure of 100 MPa until the end of the nozzle outlet. Therefore, the high injection pressure causes an increase in fuel velocity in the injector orifice and causes a cavitation phenomenon. At high pressures, cavitation grows rapidly, resulting in better atomization and lower average particle diameter.

    Keywords: nozzle, Cavitation, Fuel spray, Spray penetration length, Average diameter of droplets
  • Ali Shirpay *, Mehdi Nazirzadeh Pages 20-31

    Artillery weapons have an important role in low height artilleries. In the first step of these weapons, due to reach a stable and controllable projectile, aerodynamically, finding angle and the initial velocity are very essential. Until now, scientists have obtained these items by modelling based on ordinary differential equations. But, in this paper, fractional differential equations of the projectile motion, which are very efficient in artillery weapons and more compatible with nature, are introduced. Then some of its properties such as trajectory, range, flight time and maximum height are studied. In addition, an inverse projectile motion is considered, i.e., we consider a problem that we know the position of motion in a special time and then we obtain angle and the initial velocity. In this way, the shooting method is applied. This method is an efficient and applicable method for solving boundary value problems. Finally, in order to study the efficiency and accuracy of the method a numerical example is given.

    Keywords: Artillery weapons, Fractional projectile equation, Shooting method (shooting), Inverse problem
  • Nader Ghobadi *, Seyed Ali Hoseini Moradi Pages 32-42

    In this work the temperature role on the evolution of the nanoparticle geometrical shape in CoSe nanoparticle arrays have been investigated. The data showed that temperature can affect the optical band gap, surface morphology and shape but the deposition temperature plays a crucial role in the shape controlling. We present a simple solution processed synthesis route for CoSe nanostructure thin films using chemical bath deposition method. The films were characterized by X-ray diffraction (XRD) for structure characterization, UV-visible spectroscopy for band gap determination, EDAX technique for elemental analysis and scanning electron microscopy (SEM). SEM pictures show nanoparticles shape with temperature.

    Keywords: Chemical Bath Deposition, Deposition temperature, Energy band gap, Geometrical Shape evolution
  • Rasool Ramezani *, Vahid Najafpour Pages 43-65

    Cyber technologies will have tremendous growth and development in the next ten years, and this growth will have a great impact on all political, economic, social, environmental and military dimensions of the Islamic Republic of Iran. Given the key role of our country in the region and the growing threats of the domination system, it is important to examine the effects of the emergence of new cyber technologies in the military to develop strategic plans and take advantage of opportunities and threats. Therefore, the purpose of this study is to identify opportunities and threats of emerging technologies in the military field. The present study is in terms of the type of research in the field of applied research, in terms of the research project in the field of future research and in terms of research method in the category of descriptive / analytical research with exploratory view. The statistical population of the study includes 7 experts in the field of cyber and 50 experts in the field of cyber and military, who were selected by snowball method. Based on the results of the analysis of research data, the military opportunities and threats of new technologies were identified and presented in three categories: physical, information and cognitive. The characteristics of this research can be used in the strategic planning of the country's military.

    Keywords: Opportunity, threat, emerging technology, cyberspace, military
  • Amir Hossein Salehi Shayegan *, Reza Bayat Tajvar, Meisam Soleimani Malekan Pages 66-92

    In this paper, two points guidance law of a missile is optimized based on the particle swarm search algorithm. To do so, we need to five-degree-of-freedom equations of the missile and the proportional guidance law to track the target. Next, the parameters of the law guidance are optimized using the particle swarm algorithm. As a result, the movement path of the missile and target on the horizon and vertical plane, acceleration commands, as well as the miss distance are shown. Also, the effect of axial acceleration compensation, gravitational compensation, and updated frequency on the acceleration commands and the seeker's range are investigated on the guidance law.

    Keywords: Optimization, Two points guidance law, Heuristic Particle Swarm Search Algorithm
  • Gholamreza Faghani * Pages 93-113

    Heat transfer plays a major role in the design and performance of missiles and vehicles that have rocket driving. The main importance of this discussion is related to the safety range missile materials, especially in areas such as the combustion chamber and nozzle, which are under critical heat. Only one failure is enough to interfere with the operation of missiles. It may also be due to excessive heat in the nozzle throat, a portion of the sheet metal locally damaged. In which case the exhaust gas flow becomes asymmetrically, which led to the creation of inappropriate force vector direction. This leads to an error in the missile guidance to the target and a lot of fuel consumed on the spacecraft to correct its path by secondary driving system. In this project the amount of heat transferred to the chamber for different sections of engine during the simulation by software is calculated, also the coolant conditions and temperatures have been calculated in accordance with existing heat and cooling operation performed in each section. For this purpose, the engine divided into four parts, the combustion chamber, the convergent nozzle, throat nozzle and the divergent nozzle. The rate of heat transferred from the gas chamber (according to the conditions of gas in different sections) as well as the chamber temperature in the vicinity of the coolant and coolant temperature calculated for different sections of each section. Notably, in this research, ANSYS software package is used to create geometry, mesh and simulations.

    Keywords: missiles, regenerative heat transfer, combustion chamber, nozzle