کنترل جریان مافوق صوت عبوری از دو مدل نوک پخ و نوک تیز با استفاده از پرتو لیزر

کنترل جریان و کاهش پسا به‌ویژه در جریان مافوق‌صوت، همواره در صنعت هوافضا موردتوجه بوده است. هدف از انجام این پژوهش، بررسی قابلیت تاثیرگذاری لیزر بر آیرودینامیک جریان هوا در جریان مافوق صوت در اطراف وسیله پرنده است. در این تحقیق، به بررسی میزان جابه‌جایی و تغییر زاویه موج شوک با و بدون تابش لیزر بر مدل های موردنظر برای دستیابی به راهکار جدید یعنی استفاده از لیزر جهت کاهش پسا معطوف شده است. بدین منظور، تمامی آزمایشات تجربی در تونل باد مافوق‌صوت با استفاده از دو مدل مخروط نوک‌پخ و نوک تیز و در ماخ های 7/1، 2، 5/2، 3 و 4/3 انجام پذیرفته است. همچنین از دو مدل لیزر msl-fn-532-s و q-smart850 جهت بررسی تاثیر لیزر بر موج شوک استفاده‌شده است. نتایج آزمایشگاهی نشان می دهد، در مدل مخروط نوک‌پخ، تابش لیزر به‌طور پیوسته در جلوی مدل، موجب افزایش فاصله موج شوک تا جسم و درنتیجه منجر به کاهش پسا می شود و در مدل مخروط نوک تیز، با تابش لیزر، موج شوک ایجادشده زاویه کمتری نسبت به حالت بدون تابش لیزر پیدا می کند و درنهایت، با افزایش انرژی پالس های لیزر و در حقیقت، استفاده از لیزر با توان بالاتر، میزان تاثیر پرتو لیزر بر موقعیت و یا زاویه موج شوک بیشتر می‌شود.

Supersonic Flow Control over Blunt and Sharp Models Using Laser Beam

Flow control and drag reduction, especially in supersonic flow, have always been a topic of interest in aerospace industry. The purpose of current study was to investigate the effect of laser on supersonic air flow. In this research, the impact of displacement values and shock wave angle alteration on the drag reduction were assessed in the desired models, with and without laser beam application. All experiments have been performed in supersonic wind tunnels using sharp and blunt cone models in Mach 1.7, 2, 2.5, 3 and 3.4. Also, two laser models MSL-FN-532-S and Q-SMART 850 have been used to investigate the effect of laser on shock wave. Experimental results show that in the blunt-cone model, continuous laser radiation increases the wave-object distance, thereby reducing the drag. In the sharp-cone model, laser radiation decreases the shock wave angle comparing the state without laser beam; therefore, by raising the laser pulses energy and applying more powerful lasers, we can promote the beam effect on displacement or shock wave angle.