بررسی آیرودینامیکی سامانه کنترلی کورو فلپ در یک مدل هواپیمای بدون سرنشین بال پرنده

در این پژوهش یکی از سامانه کنترلی پرکاربرد هواپیماهای بدون دم، با نام کورو فلپ توسط روش عددی، شبیه‌سازی‌شده و جهت بازشوندگی مناسب این سامانه موردبررسی قرارگرفته است. سامانه مذکور با ایجاد اختلاف پسا در دو طرف هواپیما، گشتاور لازم جهت، گردش هواپیما و کنترل سمتی را ایجاد می‌کند. این سامانه از دو صفحه متحرک تشکیل‌شده است که به‌صورت خلاف یکدیگر منحرف‌شده تا نیروی برآی یکدیگر را خنثی و پسای لازم را تولید نماید. یکی از مسائل مهم در سامانه‌های کنترلی، کاهش گشتاورهای مزاحم است. معین کردن مناسب‌ترین جهت بازشوندگی با کمترین پسا و گشتاور مزاحم و افزایش گشتاورهای مفید، هدف این پژوهش است. به این منظور، اندازه‌گیری این گشتاورها و نیروها در دو حالت بازشوندگی عادی و معکوس مقایسه می‌گردد. پهپاد موردبررسی از نوع لامبدا شکل بانام سویینگ می‌باشد. آزمایش‌های انجام‌شده در زوایای حمله 0 تا 12 درجه برای سه حالت زاویه بازشوندگی صورت پذیرفته است. شبکه‌بندی ایجادشده به‌صورت بی‌سازمان می‌باشد. در این شبیه‌سازی معادلات پیوستگی، مومنتم و اسکالر پس از گسسته سازی با روش حجم محدود، توسط الگوریتم سیمپل سی حل گردیده‌ است، همچنین از مدل آشفتگی (کا-امگا-اس اس تی) استفاده شده است. در این پژوهش جهت برعکس بازشوندگی سامانه کورو فلپ، برخلاف جهت بازشوندگی معمول آن که در برخی از مقالات به آن اشاره ‌شده است، از نتیجه بهتری برخوردار بوده، به‌طوری‌که در زوایای حمله بالا، این جهت بازشوندگی، بین 5 تا 32 درصد پسای کمتر و 10/5 تا 35 درصد گشتاور گردشی بیشتری را در کنار کاهش گشتاورهای مزاحم، تولید کرده است.

aerodynamic investigation of crow flap control system in a flying wing uav aircraft

in this research, one of the widely used control systems of tailless aircraft, named crow flap, has been simulated by numerical method and the appropriate opening direction of this system has been investigated. by creating a differential drag on both sides of the aircraft, this system creates the necessary yawing moment and directional control. this system consists of two moving surfaces that are deflected against each other to neutralize each other’s force and produce drag. one of the important issues in control systems is the reduction of disturbing moments. determining the suitable opening direction with the least drag and disturbing moment and increasing the useful moments is the aim of this research. for this purpose, the measurement of these moments and forces are compared in two states of normal and reverse-opening. the uav under investigation is a lambda-shaped uav named swing. experiments have been carried out at aoas of 0 to 12° for three opening angles. the created mesh is unstructured. in this simulation, the continuity, momentum, and scalar equations have been solved by the simple c algorithm after discretization with the finite volume method, and the turbulence model (k-ω-sst) has also been used. in this research, the opposite opening direction of the crow flap, unlike the usual opening direction mentioned in some articles, had a better result, so that at high aoas, this opening direction has between 5 and 32% less drag and it has produced 10.5 to 35% more yawing moment along with reducing disturbing moments.