بازيابي نرم يك راكت مافوق صوت به كمك ناپايدارسازي

Soft Recovery of a Supersonic Rocket using Un-Stablizing Technique

در اين تحقيق بازيابي نرم يك راكت مافوق صوت به كمك ناپايدارسازي، توسط يك روش عددي حجم محدود و روش تجربي مورد بررسي قرار گرفته است. در روش عددي مذكور معادلات ناوير استوكس پس از گسسته‌سازي به روش حجم محدود با استفاده از الگوريتم فشار مبنا توسط يك حل كننده ضمني حل شده است. در روند حل از ايده برون يا درون يابي مرتبه دوم بالا دست استفاده شده و براي در نظر گرفتن اثر آشفتگي مدل اسپالارت الماراس بكار برده شده است. در روش تجربي يك رادار داپلر بر روي مسير پرواز پيش‌بيني شده تنظيم شده و منحني سرعت-زمان پرتابه هنگامي كه از مقابل رادار مي‌گذرد ثبت گرديده است. با توجه به شبيه‌سازي عددي، ابتدا ضرايب آيروديناميكي راكت ناپايدار، در سرعتهاي و زواياي مختلف چرخش محاسبه شده, سپس مدلسازي ديناميك پرواز راكت ناپايدار، با توجه به ضرايب آيروديناميكي انجام گرفته است. در انتها نتايج تيوريك مذكور با منحنيهاي تجربي سرعت كه توسط رادار داپلر ثبت گرديده، مقايسه شده است.

In this study, the idea of “Soft recovery using un-stablizing” technique applied to a supersonic rocket. The tail of rocket is separated and the tumbling ogive-cylinder body decelerates very soon and then recovers with a two stage parachute mechanism. Aerodynamics of tumbling ogive-cylinder was solved numerically by a finite volume method using a pressure based implicit upwind scheme. Further, second order upstream interpolation and Spalart-Almaras turbulence model were employed. Governing flight dynamics equations of tumbling body were solved numerically using fourth order Runge-Kutta integration method. Numerical results were verified using available velocity-time curve of tumbling fore-body, which recorded experimentally by Doppler radar. Finally, comparing with commercial soft-recovery methods the un-stablizing technique was proposed.