آنالیز اثرات پارامترهای بدنه بالگرد بر ضرایب آیرودینامیکی با بکارگیری طرح تاگوچی و متدولوژی رویه پاسخ

در طراحی بالگرد، تعیین شکل هندسی بدنه از مسائل اصلی و اولیه می‌باشد که بر مشخصات عملکردی بالگرد موثر می‌باشد. ضرایب آیرودینامیکی بدنه بالگرد معیار اصلی تعیین کننده کیفیت و مناسب بودن شکل هندسی بدنه بالگرد محسوب می‌شوند. طراحی بهینه شکل هندسی بدنه بالگرد فعالیتی پیچیده می‌باشد و تعیین اثرات پارامترهای مختلف هندسه بالگرد بر ضرایب آیرودینامیکی ضروری است. در این مقاله، طراحی آزمایشات کامپیوتری بر مبنای شبیه‌سازی دینامیک سیال محاسباتی به منظور مطالعه اثرات پارامترهای اصلی شکل هندسی بدنه بالگرد، نظیر نسبت بزرگترین عرض بدنه بالگرد به طول بالگرد، نسبت بزرگترین ارتفاع بدنه بالگرد به طول بالگرد و نسبت شعاع انحناء دماغه به بزرگترین عرض بدنه بالگرد، بر ضرایب آیرودینامیکی پسا، برآ و گشتاور پیچشی بکار برده شده است. آزمایشات بر اساس آرایه متعامد l25 (53) تاگوچی طراحی شده است. برای تعیین ارتباط میان ضرایب آیرودینامیکی و پارامترهای شکل هندسی بدنه بالگرد و میزان اهمیت هر پارامتر در ضرایب آیرودینامیکی، از نمودارهای رویه سه بعدی، نسبت‌های سیگنال به نویز، میانگین اثرات اصلی، متدولوژی رویه پاسخ و آنالیز واریانس استفاده شده است. همچنین، مدل‌های ریاضی برای تخمین ضرایب آیرودینامیکی پسا، برآ و گشتاور پیچشی از طریق متدولوژی رویه پاسخ توسعه داده شد. نتایج در سطح اطمینان 95 درصد نشان می‌دهد که موثرترین پارامتر در مقدار ضریب پسای بدنه بالگرد پارامتر نسبت بزرگترین ارتفاع بدنه بالگرد به طول بالگرد و در ضرایب برآ و گشتاور پیچشی پارامتر نسبت بزرگترین عرض بدنه بالگرد به طول بالگرد می‌باشد.