مطالعه‌ی تجربی و عددی یک گلایدر دریایی با امکان نصب دماغه‌های کروی، بیضوی و مخروطی به‌ منظور ارزیابی عملکرد آن

در مطالعه حاضر یک گلایدر با بدنه‌ی استوانه‌ای، فرم انتهایی مخروطی، دماغه‌ها‌ی قابل تعویض کروی، مخروطی و بیضوی و نیز باله‌هایی از نوع ایرفویل naca0009 مورد بررسی قرار گرفته است. در ابتدا در قالب یک مطالعه‌ی تجربی، ضرایب هیدرودینامیکی درگ و لیفت و نیز گشتاورهای وارد بر گلایدر در حوضچه‌ی کشش مورد بررسی قرار گرفته، سپس با تعریف سرعت پرتاب، زاویه حمله و زاویه‌ی باله‌ها به‌عنوان متغیرهای اصلی، در قالب یک مطالعه‌ی تئوری، ضمن ارزیابی دینامیک حرکت، شرایط بهینه‌ی عملکردی گلایدر با استفاده از روش بهینه‌سازی فرا ابتکاری مورد ارزیابی قرار گرفت. در مطالعه‌ی تجربی، پس از ارزیابی عدم قطعیت و اطمینان از عملکرد سامانه‌ی اندازه‌گیری، نتایج در بازه‌ی تغییرات هر یک از پارامترها استخراج شدند. پس از پردازش نهایی داده‌های تجربی، ابتدا نیروهای هیدرودینامیکی وارد بر گلایدر به‌دست‌آمده، سپس مقادیر ضرایب درگ، لیفت و گشتاور برحسب زاویه‌های باله در سرعت‌ها و زوایای حمله‌ی مختلف محاسبه ‌شده است. در مقایسه با دماغه‌ی کروی، با ارزیابی عملکرد دماغه‌ها در بازه‌ی سرعت 0/2 تا 1 متر بر ثانیه و زوایای حمله 15- تا 15+، نسبت لیفت به درگ دماغه بیضوی از 2 تا 18 درصد و دماغه مخروطی از 5 تا 20 درصد افزایش یافته است. تحلیل‌های دینامیکی نشان می‌دهند که گلایدر با دماغه مخروطی، بیشترین پیشروی را در راستای افقی داراست و کمترین پیشروی هم مربوط به گلایدر با دماغه بیضوی می‌باشد. این روند در بیشترین عمق عملیاتی نیز مشهود است؛ به‌گونه‌ای که بیشترین عمق عملیاتی مربوط به گلایدر با نصب دماغه بیضوی و کمترین عمق عملیاتی مربوط به گلایدر با دماغه کروی می‌باشد؛ درنهایت مشخص شد، میزان کارآیی گلایدر با نصب دماغه مخروطی در مقایسه با دماغه‌های دیگر بیشتر است.