طراحی، ساخت و تحلیل آیرودینامیکی یک مدل کشتی هوایی کوچک کنترل از راه دور

در این تحقیق، به طراحی، ساخت و تحلیل آیرودینامیکی یک کشتی هوایی کوچک کنترل از راه دور پرداخته می شود. این کشتی هوایی، باید توانایی حمل یک محموله 2 کیلوگرمی را داشته باشد. در این تحقیق با استفاده از روابط تئوری و تجربی موجود، به طراحی قسمت های مختلف یک کشتی هوایی از قبیل پوشش، کابین و مجموعه دم کنترلی پرداخته شده است. برای بررسی صحت طراحی صورت گرفته، از نرم افزار دیجیتال دتکام برای بررسی تحلیلی عملکرد و همچنین فلوئنت برای بررسی عددی جریان حول این وسیله پرنده و محاسبه نیروها و گشتاورهای وارده به آن استفاده شده است. بررسی ها، در سرعت جریان آزاد 15 متر بر ثانیه و در محدوده زاوایای حمله از 10 تا 10 درجه، انجام شده است. در بررسی توسط فلوئنت، از شبکه بی سازمان و مدل آشفتگی  استفاده شده است. نتایج بررسی ها نشان داد که کشتی هوایی در نرم افزار دیجیتال دتکام بخوبی مدل شده است. همچنین در زوایای حمله پایین، همخوانی خوبی بین داده های فلوئنت و دیجیتال دتکام مشاهده می شود و می توان در مرحله طراحی، برای بدست آوردن ضرایب آیرودینامیکی از نرم افزار دیجیتال دتکام بجای فلوئنت استفاده کرد. در تمامی زوایای حمله، کشتی هوایی دارای پایداری استاتیکی می باشد و در زوایای حمله پایین دارای کمترین میزان پایداری و بیشترین مقدار مانور پذیری است. ضریب پسای بدست آمده از نرم افزار دیجیتال دتکام دارای اختلاف فاحشی با ضریب پسای فلوئنت و مراجع دیگر می باشد و لذا برای پیش بینی آن در مراحل طراحی، نمی توان از نرم افزار دیجیتال دتکام استفاده کرد.

Design, fabrication and aerodynamic analysis of a remote- controlled small airship model

In this research, the design, fabrication, and aerodynamic analysis of a small remotecontrolled airship are investigated. The airship must be capable of carrying a 2kg payload. In this research, the design of various parts of an airship such as envelope, gondola and tail has been investigated by using theoretical and empirical formulas. To check the accuracy of the design, digital datcom software was used to perform an analytical analysis as well as the fluent software to numerically evaluate the flow around the airship and calculate the forces and moments applied to it. The investigations were carried out at a free stream speed 15m / s and in the various angles of attack from 10 ° to 10 °. In the numerical study with fluent software, the unstructured grid and the   turbulence model were used. The results showed that the airship was well modeled in digital Datcom software. Also, at low angles of attack, the good agreement between fluent’s data and digital Datcom’s data is observed. Digital Datcom’s data can be used to obtain aerodynamic coefficients during the design phase. At all angles of attack, the airship has static stability and at low angles of attack, it has the least stability and maximum maneuverability. The drag coefficient obtained from Digital Datcom has a significant difference with the Fluent and other references data. therefore, Digital Datcom cannot be predicted at design phases for the drag coefficient.