مدلسازی شش درجه آزادی یک پرنده بالزن کامل با رویکرد آیرودینامیک ناپایا

در این مقاله، مدلسازی ششدرجه آزادی بالزنهای شبهپرندهای کامل شامل بدنه، بال و دم، با هدف استخراج معادلات دینامیک پرواز با رویکرد ناپایا و پیادهسازی روند شبیهسازی پرواز سهبعدی آنها انجام شده است. در فرایند استخراج معادلات حرکت از مفهوم مشتق زمانی دورانی و رویکردمدلسازی تنسوری، استفاده شده است. همچنین مدلسازی نیرو و ممانهای ایرودینامیکی بال، تحت حرکات و جریان ناپایا، با استفاده از مدل کارآمد GMST صورت گرفته است. مجموعه معادلات سپس جهت شبیهسازی پرواز یک پرندهی نمونه در فازهای مختلف، پیادهسازی شدهاست. در این خصوص ابتدا حرکت صفحهای پرنده، بدون بکارگیری سیستمکنترلی و سیستم ارتقاء پایداری ) SAS ( جهت شناخت ماهیت ذاتی ناپایدار این پرنده انجام شده است. با توجه به ماهیت ناپایدار اما قابل کنترل پرنده متعاقبا سیستم کنترلی به همراه سیستم ارتقاء سطح پایداری ) SAS ( درکانال طولی با استفاده از کنترل زاویه دم، طراحی و بکار گرفته شده است.به منظور حفظ تویمان ارتفاع و وضعیت زاویهای رول پرنده برای انجام مانورهای پروازی خارج از صفحه، در این مقاله برای اولین بار از رویکرد کنترلی فلپرون استفاده شده است که در آنجا، با استفاده از کنترل متقارنو نامتقارن پیچش بالها، به ترتیب ارتفاع و زاویه بنک کنترل میشود. نهایتابه منظور بررسی عملکرد سیستم کنترلی پرنده در انجام پروازهای سه بعدی، مانور دور زدن موزون پرنده، شبیهسازی شده است.