ارائه مدل جامع برای محاسبه بارهای آیرودینامیک ناپایای تراکم ناپذیر- تراکم پذیر زیرصوت با استفاده از توابع اندیسی

برای محاسبه بارهای آیرودینامیکی ناپایا در جریان های تراکم ناپذیر و تراکم پذیر زیرصوت با استفاده از مفهوم توابع اندیسی مدل جدیدی ارائه می شود. توابع اندیسی، بیانگر بارهای آیرودینامیکی یک بالواره، ناشی از تغییر پله در زاویه حمله و نرخ پیچش می باشند. برای تعیین بارهای آیرودینامیکی درجریان تراکم ناپذیر وجود یک تابع اندیسی کفایت می نماید، درحالیکه برای توصیف آنها در جریان تراکم پذیر به چهار تابع اندیسی مستقل نیاز است. در صورت مشخص بودن توابع اندیسی می توان با استفاده از اصل جمع آثار پاسخ های این توابع و انتگرال دوهامل بارهای آیرودینامیکی ناپایای یک بالواره در حرکتی دلخواه را تعیین نمود. با هدف یکپارچه سازی روابط آیرودینامیک برای همه محدودهای جریان زیرصوت یعنی بازه ماخ صفر تا ماخ 0.8، تقریبی جدید و کارآمد از توابع اندیسی با استفاده از عبارت های تحلیلی و داده های عددی موجود ارائه می شود، که علاوه بر تابعیت پیوسته از عدد ماخ دارای شکل مناسبی برای انتقال آنها به سایر نقاط روی بالواره می باشد. با کاهش ضرایب تابع عدد ماخ از 7 به 4 در توابع اندیسی متداول، تعداد ضرایب لازم برای توصیف کامل بارهای آیرودینامیکی از 28 به 16 تقلیل می یابد. سپس، با بهره گیری از این توابع اندیسی، نمایشی نوین و مناسب مسائل آیروالاستیک از بارهای آیرودینامیکی در محدوده جریان های تراکم ناپذیر و تراکم پذیر زیرصوت توسعه داده می شود. همچنین براساس تئوری نواری و اصلاح شیب منحنی برآ، مدل آیرودینامیک مذکور برای بال سه بعدی تعمیم می یابد. به منظور اعتبار سنجی مدل آیرودینامیکی، نمودارهای توابع اندیسی توسعه یافته با نمودارهای موجود در سایر مراجع در اعداد ماخ مختلف مقایسه و مطابقت خوبی بین آنها مشاهده می شود.