ابداع شیوه‌ای نوین در طراحی هواپیماهای بدون سرنشین

دانش آموخته دانشگاه صنعتی اصفهان در پایان نامه خود موفق به ارایه روشی نوین در طراحی مفهومی هواپیماهای بدون سرنشین در غالب ریزپرنده‌های بالزن شد.
به گزارش خبرگزاری ایلنا و بنابر اعلام پایگاه خبری دانشگاه صنعتی اصفهان پایان نامه طراحی مفهومی ریزپرنده‌های بالزن، حاصل تحقیقات مصطفی حسنعلیان دانش آموخته مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی اصفهان و با راهنمایی آقایان دکتر سعید ضیائی راد و محمود اشرفی‌زاده می‌باشد با انجام مطالعاتی جامع بر روی ریزپرنده‌های بالزن و تدوین شیوه‌ای نوین در طراحی مفهومی آن‌ها، به ساخت یک نمونه بر مبنای این شیوه پرداخته است.
دانش آموخته دانشگاه صنعتی اصفهان با اشاره به کاربردهای متعدد هواپیماهای بدون سرنشین در دنیای امروز گفت: مزیت بدون سرنشین بودن در کنار ویژگی‌های ابعادی و وزنی و نیز کم هزینه بودن این نوع پرنده‌ها، قابلیت اطمینان بیشتری به منظور دستیابی به مقاصد مختلف در بهره برداری از هواپیماهای بدون سرنشین را فراهم نموده است.
حسنعلیان با بیان اینکه ریزپرنده‌های MAV دسته‌ای از این هواپیماهای بدون سرنشین هستند که معمولاً در ابعاد کوچک‌تر از ۵۰۰ میلیم‌تر و وزن کمتراز ۵۰۰ گرم در چهار مدل بال ثابت، عمود پرواز، بالزن و بالهای چرخان طراحی و ساخته می‌شوند اضافه کرد: مدل مورد بررسی در این تحقیق از نوع نمونه‌های بالزن است که ساختاری شبیه به پرندگان دارد.
وی افزود: پیچیدگی آیرودینامیکی این نوع ریزپرنده‌ها در مقایسه با نمونه‌های بال ثابت و چرخان سبب شده تا تحقیقات کمتری بر روی این نوع ریزپرنده‌ها در مقایسه با نمونه‌های ذکر شده صورت پذیرد.
دانش آموخته بر‌تر دانشگاه صنعتی اصفهان با مقایسه خصوصیات این نوع پرنده‌ها تصریح کرد: الهام بیولوژیکی نشان می‌دهد که پرواز به شیوه بال زدن مزایای عملکرد منحصربه فردی را ارایه می‌کند در حالی که به هنگام کوچک سازی و کاهش اندازه بال ریزپرنده‌های بال ثابت و بال چرخان یک گذار به اعداد رینولدز پایین اتفاق می‌افتد که منجر به کاهش عملکرد مقطع آیرودینامیکی می‌شود.
حسنعلیان ادامه داد: ریزپرنده‌های بالزن ضمن ارائه ظرفیت از ترکیب خصوصیات مفید دو نمونه دیگر پروازی، ویژگی‌های منفی را کاهش می‌دهند.
وی با بیان اینکه اغلب طراحی‌های ریزپرنده‌های بالزن مبتنی بر شیوه‌های آماری وسعی و خطاء است اضافه کرد: در این پژوهش ضمن تمرکز بر طراحی مفهمومی و سایزینگ این نوع ریزپرنده‌ها و تعیین بهینه پارامترهای هندسی بال، شیوه‌ای نوین در طراحی مفهومی ریزپرنده‌های بالزن ارائه و تدوین شده است.
عضو بنیاد ملی نخبگان استخراج معادلات دینامیکی و سینماتیکی در حالت‌های مختلف پروازی همچون بال زدن و گلایدینگ و شبیه سازی فرآیند آنالیز قیدی بر روی این نمونه ریزپرنده‌ها بر مبنای نوع مأموریت تعریف شده و برای نخستین بار را از جمله اقدامات صورت گرفته در این بخش از پژوهش خود بر روی ریزپرنده‌های بالزن عنوان کرد.
حسنعلیان افزود: تعریف شکل بال‌های مختلف با الگوگیری از شکل بال پرندگان و آنالیز و مقایسه آن‌ها با استفاده از تئوری نواری به لحاظ نیروهای لیفت و تراست تولیدی، فرکانس بال زدن و ارایه روش جدید در تخمین وزن از دیگر مؤلفه‌های مورد توجه در سایزینگ بوده است.
وی ارائه یک روند جدید به منظور طراحی مفهومی ریزپرنده‌های بالزن و الگوگیری از پرندگان در طراحی و ساخت این نوع ریزپرنده‌ها را از جنبه‌های نوین و برجسته پژوهش خود دانست و افزود: بر مبنای روش تدوین شده در این تحقیق، ضمن طراحی و ساخت یک ریزپرنده بالزن از نوع پرنده، محاسبات مورد نیاز از قبیل آیرودینامیک، کنترل پایداری و طراحی مکانیزم جهت صحت سنجی طراحی اولیه بر روی آن صورت گرفت.