بررسی مسئله ناپایداری بال هواپیمای کامپوزیتی فجر 3

آیروالاستیسیته منشا اصلی وقوع انواع ناپایداریها در هواپیما بشمار می رود. به همین علت توجه به اثرات این پدیده در طراحی سازه هواپیما ضروری می نماید. از جمله این ناپایداریها که دارای اهمیت بیشتری است می توان از ارتعاشات خود تحریک بال یا ارتعاشات کوپل خمش -پیچش بال وایلرون که اصطلاحا فلاتر نامیده می شوند نام برد. در هواپیمای تمام کامپوزیتی مورد تحقیق برای اخذ گواهینامه پروازی، باید عاری بودن هواپیما از فلاتر مطابق استاندارد jar23 به اثبات برسد. این استاندارد اجرای بندهای ذیل را برای این منظور لازم می داند [18]. -1 فرکانسهای خمشی و پیچشی بال از همدیگر جدا باشند. -2 فرکانس دورانی ایلرون و خمشی بال از همدیگر جدا باشند. در صورتی که بندهای فوق رعایت شود تا حدود زیادی می توان مطمئن شد که در محدوده سرعت پروازی هواپیما فلاتر بال اتفاق نمی افتد. ولی در هر صورت می توان از طریق حل معادلات حرکت بال، سرعتی که در آن امکان وقوع فلاتر وجود دارد را پیش بینی کرد. بنابراین هدف از این تحقیق را می توان در دو عنوان کلی زیر خلاصه کرد: -1 بررسی جدایی فرکانسهای طبیعی بال و بال-ایلرون. -2 بدست آوردن پارامترهایی که در محاسبه سرعت فلاتر بکار می روند. برای رسیدن به اهداف فوق از روش اجزاء محدود و تست آزمایشگاهی آنالیز مدال استفاده شده است . بعد از ساختن مدل اجزاء محدود بال و ایلرون، منحنی های همگرایی برای تایید کافی بودن تعداد و نوع المان در مدل ها بدست آمده اند. همچنین جهت اطمینان به نتایج مدلها جواب تحلیل تنش دستی بال با تحلیل تنش نرم افزار نیسا مقایسه شده است . علاوه بر آن جواب تحلیل ارتعاشی ایلرون از دو روش اجزا محدود و آزمایش مدال بدست آمده و با هم مقایسه شده اند. پس از اثبات درستی مدل اجزا محدود پارامترهای سفتی خمشی، سفتی پیچشی و جرم در واحد طول بال محاسبه شده اند. در مرحله بعد فرکانس های پیچشی و خمشی بال، و فرکانس دورانی ایلرون هواپیما از طریق نرم افزار نیسا محاسبه شده است . در نهایت بر مبنای استاندارد jar23 و نتایج از تحلیل ارتعاشی بال و ایلرون نتیجه گرفته می شود که بندهای یک و دو در مورد هواپیمای مورد تحقیق ارضا می شوند و می توان تا حدود زیادی به عاری بودن بال هواپیما از پدیده فلاتر در محدوده سرعت پروازی امیدوار بود.