بررسی عملکرد آیرودینامیکی یک مدل تجربی بال شکل‌پذیر با طول دهنۀ متغیر

در تحقیق حاضر، طرح شکل‌پذیر بال با طول دهنۀ متغیر روی بال یک پهپاد به‌منظور دست‌یابی به عملکرد بهینه در رژیم‌های مختلف پروازی در تونل باد مورد بررسی قرارگرفته است. برای اجرای این طرح، یک بال شکل‌پذیر به‌همراه مکانیزم‌های مربوط به آن طراحی، ساخته و تست ‌شده است. آزمایش‌ها در یک تونل باد سرعت‌‌پایین در سرعت‌های 35، 60 و 80 متر بر ثانیه در محدودۀ عدد ‌رینولدز بین 250×〖10〗^3 تا 620×〖10〗^3 انجام‌گرفته است.‌ برای اجرای طرح شکل‌پذیر، تغییر طول بال نسبت به بال پایه، 38 درصد و میزان تغییر ضریب منظری نیز 74 درصد می‌باشد. نتایج تجربی نشان‌دهندۀ بهبود ویژگی‌های آیرودینامیکی بال شکل‌پذیر نسبت به بال پایه می‌باشد، این مسئله به فرم کاهش پسای القایی و نیروی رانش موردنیاز و افزایش ضریب برآ، راندمان آیرودینامیکی و افزایش مداومت و برد پرواز ظاهرشده است. طبق نتایج، مداومت و برد پروازی بال شکل‌پذیر نسبت به بال پایه به‌ترتیب 17 و 5 درصد افزایش داشته است. مطالعات تجربی انجام‌شده نشان می‌دهد که بیشترین راندمان آیرودینامیکی مدل بال در زاویۀ حمله 4 درجه و حداکثر مقدار آن 8/14 برای بال پایه، 3/16 برای بال شکل‌پذیر با افزایش طول 50 درصد(5 سانتی‌متر) و 4/17 درصد برای بال شکل‌پذیر با افزایش طول 100 درصد (10 سانتی‌متر) می‌باشد. در این تحقیق هم‌چنین نشان داده ‌شده است که چگونه می‌توان از طرح بال شکل‌پذیر به‌عنوان یک روش جایگزین برای کنترل حرکات غلت به‌جای روش کنترل غلت سنتی (سطوح کنترل شهپر) استفاده نمود. به‌نحوی‌ که در مقایسه با کنترل غلت معمولی استفاده از روش طول متغیر قدرت کنترل غلت را افزایش خواهد داد.