بررسي و تحليل هيدروديناميكي يك جسم بالستيك با استفاده از نرم افزار شبيه ساز

Investigation of the Aerodynamic Analysis of a Ballistic Body Using Simulator Software

اجسام بالستيك در مدت زمان حركت در سطوح مختلف پروازي مي‌توانند نيروهاي متنوعي را تحمل نمايند كه بستگي به مقاومت ناشي از استحكام در قسمت هاي متفاوت جسم مورد نظر در زمان طراحي و ساخت آنها مي‌باشد. از جمله نيروهاي ناشي از معادلات آيروديناميكي مي‌توان به نيروي برآ و نيروي پسا، اشاره كرد. اين دو نيرو به مشخصه‌هايي نظير زاويه حمله بستگي دارند. در اين مقاله يك موشك بالستيك شهاب 3 ساخت ايران به عنوان نمونه، پس از شبيه سازي توسط نرم‌افزار نجم مورد بررسي قرار گرفت. اين نرم‌افزار براي تحليل اجسام بالستيك قابل استفاده است. اين كار در دو مرحله، يك بار با زاويه حمله 2 درجه و بار ديگر با زاويه حمله 8 درجه مورد تحليل واقع شد. پس از بررسي‌هاي صورت گرفته مشخص شد كه در زاويه حمله 2 درجه نيروهاي ايجاد شده در بدنه جسم بالستيك هيچ گونه فشار و تنش بحراني ايجاد نمي‌كند اما در زاويه حمله 8 درجه از طول 8متري از نوك جسم، فشار جانبي آغاز شده و در ناحيه انتهايي به نقطه بحراني مي‌رسد كه با واقعيت انطباق دارد. همچنين نسبت ضريب برآ به ضريب پسا كه از مشخصه‌هاي تحليل آيروديناميكي محسوب مي‌شود، براي زاويه 2 درجه بسيار مناسب‌تر است.

During movement in different flying levels, ballistic objects can endure various forces, which depend on the strength of different parts of the intended body at the time of their design and manufacturing. Among the forces resulting from aerodynamic equations, lift and drag forces could be noted. These two forces depend on characteristics such as the angle of attack. In the present paper, a Shahab-3 ballistic missile (manufactured in Iran) has been evaluated by simulating in the software Najm. This software can be used to analyze the ballistic objects. This work were analyzed in two stages, once with the attack angle of 2 degree and once again with the angle equal to 8 degree. After performing the investigations, it was determined that in the attack angle of 2 degree the forces created in the body of ballistic object do not develop any critical pressure or tension. However, in the attack angle of 8 degree, the lateral pressure starts from the length of 8 m from the object’s tip and it reaches the critical point in the end area, which complies with reality. Moreover, the lift-to-drag coefficient ratio that is considered as a characteristic of aerodynamic analysis is much more suitable for angle of 2 degree.