فهرست مطالب

نشریه مهندسی هوانوردی
سال بیست و دوم شماره 2 (پاییز و زمستان 1399)

  • تاریخ انتشار: 1400/04/15
  • تعداد عناوین: 18
|
  • علیرضا پورموید*، کرامت ملک زاده فرد، رضا بهاءالدینی صفحات 1-22
    در این مقاله، تحلیل های ارتعاشات و فلاتر مافوق صوت پانل های ساندویچی ذوزنقه ی مطالعه شده است. پانل ذوزنقه ی هدفمند به همراه پانل ساندویچی تقویت شده با نانو صفحات گرافن در نظر گرفته شده است. فرض می شود که نانو فیلرهای صفحات گرافن در ماتریس به دو صورت یکنواخت و غیریکنواخت در راستای ضخامت توزیع شده است. الگوهای توزیع  UD، FG-X ، FG-V، FG-O و FG-A در نانو صفحات گرافن هستند. بر اساس تیوری های مرتبه بالا کانت، معادلات دینامیکی از پانل های ساندویچی تقویت شده با نانوصفحات گرافن با استفاده از اصل توسعه یافته همیلتون به دست آمده اند. فشار دینامیکی مطابق با تیوری شبه پایدار مافوق صوت پیستون حدس زده می شود. سپس، با استفاده از یک تبدیل مختصات، معادلات حاکم و شرایط مرزی از مختصات اصلی به مختصات جدید محاسباتی تبدیل می شوند. در نهایت، روش مربعات دیفرانسیلی برای به دست آوردن فرکانس های طبیعی، شکل مودها و فشار آیرودینامیکی بحرانی استفاده می شود. تاثیر توزیع مختلف تخلخل، ضرایب تخلخل، توزیع نانو صفحات گرافنی، مقدار کسر وزنی، هندسه نانوفیلرهای نانوصفحات گرافن و ابعاد هندسی بر روی فرکانس های طبیعی و رفتار ناپایداری سیستم مطالعه می شود.
    کلیدواژگان: ارتعاشات، پانل ساندویچی، مواد پیشرفته، جریان سیال مافوق صوت
  • علی نگهبان برون*، مصطفی لیوانی، محسن دهقانی محمدآبادی، محمد نیکویی صفحات 23-40
    نورد حلقه جهت تولید حلقه های بدون درز کاربرد دارد. این حلقه ها دارای خواص منحصر به فرد از جمله جریان مناسب دانه بندی و مقاومت در برابر رشد ترک می باشند. اسپول موتور هواپیما معمولا به این روش تولید می شود. خرابی غلتک ها در هنگام ساخت حلقه ممکن است منجر به خراب شدن ساختار و هندسه اسپول موتور و بروز حوادث جبران ناپذیر گردد. ارزیابی و بررسی عمر غلتک های دستگاه نورد حلقه تاثیر مستقیمی بر پروفیل حلقه خروجی دارد لذا در این پژوهش به تخمین عمر غلتک های نورد حلقه پرداخته شد. در ابتدا انواع روش های تخمین عمر و روش های ارزیابی آسیب تجمعی بررسی گردید. با شبیه سازی فرایند نورد حلقه جهت تولید یک نمونه اسپول موتور، تاریخچه بارگذاری غلتک ها در طی فرایند استخراج شد. با توجه به تاریخچه بارگذاری مقدار تنش های ایجاد شده در غلتک ها در یک سیکل بارگذاری تعیین و در ادامه با کمک روش تنش- عمر و روش های مختلف آسیب تجمعی، تخمین عمر انجام گردید. با توجه به نتایج حاصل از پژوهش مشخص گردید که غلتک اصلی با اعمال نیروهای ترمومکانیکی به طور قابل ملاحظه ای تحت تاثیر تنش های مکانیکی است. از سوی دیگر مندرل با اعمال نیروهای مذکور متاثر از تنش های حرارتی است. در مجموع جهت افزایش عمر غلتک ها و کاهش اثرات تنش های ترمومکانیکی می بایست یکنواختی دما در حین کارکرد در غلتک ها حفظ شود لذا خنک کاری مناسب تاثیر قابل ملاحظه ای بر افزایش عمر خواهد داشت. در ضمن اثر تنش خمشی حاصل از شکل دهی اسپول مورد نظر بر روی عمر مندرل قابل توجه نیست.
    کلیدواژگان: تخمین عمر، نورد حلقه، آباکوس، آسیب تجمعی
  • مرتضی مرادی، سیروس طلایی، سعید نصرالهی* صفحات 41-55
    خطای سیستم ناوبری اینرسی با گذشت زمان افزایش یافته و باعث ناپایداری سیستم ناوبری می گردد، ازاین رو در این مقاله به تلفیق اطلاعات سیستم ناوبری اینرسی و سیستم موقعیت یابی جهانی پرداخته شده است. از رایج ترین روش های تلفیق اطلاعات این دو سیستم، استفاده از فیلتر کالمن است اما به دلیل رفتار غیرخطی سیستم ناوبری تلفیقی از فیلترهای غیرخطی برای تلفیق اطلاعات استفاده شده است. همچنین با توجه به آن که سیستم موقعیت یاب جهانی قادر به اندازه گیری داده های سرعت و موقعیت جسم است از این اندازه گیری ها برای تخمین حالت های سیستم (موقعیت، سرعت و وضعیت) استفاده شده است. در ادامه، به بررسی مشاهده پذیری فضای حالت سیستم پرداخته شده است. با استفاده از داده های عملی مربوط به یک پهپاد، مقایسه نتایج شبیه سازی نشان می دهد که عملکرد فیلتر ذره ای در مقابل با سیستم های غیرخطی پیچیده با نویز غیرگوسی نسبت به دو تخمین گر دیگر بهتر است.
    کلیدواژگان: سیستم ناوبری اینرسی، سیستم ناوبری تلفیقی، سیستم موقعیت یابی جهانی، فیلتر ذره ای، فیلتر کالمن تعمیم یافته، فیلتر کالمن تعمیم یافته هیبریدی، مشاهده پذیری
  • مهرداد کریمی، مصطفی لیوانی*، حمیدرضا زارعی صفحات 56-65

    در این مقاله، تحلیل استحکام استاتیکی سوپرآلیاژ Rene-80 در دو حالت بدون پوشش و پوشش دار بصورت تجربی مورد مطالعه قرار می گیرد. سوپرآلیاژ پایه نیکل Rene-80 به طور گسترده ای در ساخت پره های توربین هواپیما استفاده می شود. دمای کاری این سوپرآلیاژ در محدوده 760-982 درجه سانتی گراد است. اگرچه این سوپرآلیاژ از خواص مکانیکی خوب و حفاظت قابل قبول در برابر اکسیداسیون و خوردگی داغ برخوردار است، به منظور افزایش مقاومت آن در برابر عواملی تخریب سطحی چون اکسیداسیون، خوردگی داغ و فرسایش در دمای بالا، پوشش داده می شود. در این مقاله پوشش های آلومینایدی نفوذی با دو روش جداگانه نفوذی-پودری و نفوذی-دوغابی به ترتیب با نام تجاری Codep-B و دوغابی IP1041  بر این سوپرآلیاژ اعمال می شود و تاثیر این پوشش ها بر خواص کششی سوپرآلیاژ پایه نیکل Rene-80 در محدوده دمای 25-982 درجه سانتی گراد مورد بررسی قرار می گیرد. بدین منظور، نمونه های مطابق با استاندارد ASTM-E8 تولید و بعد از پوشش دهی (با دو روش ذکر شده) به همراه نمونه های بدون پوشش تحت آزمون کشش مطابق با استاندارد ASTM-E21 قرار می گیرند. نتایج تحقیق حاضر نشان می دهد که در دماهای کاری پایین، نمونه های بدون پوشش دارای استحکام کششی بهتری نسبت به نمونه های پوشش دار است، ولی این رفتار در دماهای کاری بالا برعکس می شود که این رفتار اهمیت استفاده از پوشش دهی سوپرآلیاژ پایه نیکل را برای کاربردهای دما بالا مشخص می سازد. هم چنین مدل با پوشش نفوذی- دوغابی در دمای کاری بالا دارای استحکام تسلیم و نهایی بهتری نسبت به پوشش نفوذی- پودری است.

    کلیدواژگان: پره توربین، سوپرآلیاژ، پوشش نفوذی دوغابی، پوشش نفوذی پودری، کشش
  • مژده مهدوی*، محمدامین امیری، حامد فربه صفحات 66-79

    ماهواره ‏های مکعبی، ماهواره هایی کم حجم و کم وزن هستند که در هر پرتاب موشک، تعداد زیادی از این ماهواره ها به فضا پرتاب می شود و همین ویژگی باعث شده که تعداد این ماهواره ها در مدار زمین با سرعت زیاد افزایش یابد. طی سالیان گذشته مراکز تحقیقاتی بسیاری برای بهبود حافظه مدار برد پردازشگر راهکارهایی را ارایه دادهاند ولی تحقیقات صورت گرفته تاکنون بصورت جامع بر روی ماژول حافظه که در ضبط و ذخیره ‏سازی داده ‏های بارگذاری شده ماهواره برای انتقال به ایستگاه زمینی کاربرد دارد، متمرکز نشده است. باتوجه به هزینه ساخت بالای ماهواره، توجه ویژه به افزایش قابلیت اطمینان مدار حافظه در برابر تشعشعات فضایی و تحمل پذیری خطای این مدارها ضروری است. حافظه‏ های مغناطیسی STT-MRAM که در این مقاله معرفی می شوند، امروزه به عنوان موفق ترین جایگزین برای حافظه ی دسترسی تصادفی ثابت، شناخته شده اند. در این مقاله به کمک افزونگی نرم‏ افزاری به افزایش تحمل‏ پذیری خطا در این نوع حافظه پرداخته و مدل خطا براساس مدل مارکوف و شبیه سازی مونت کارلو بدست آمده است. شبیه سازی ها با استفاده از نرم‏ افزار شبیه ساز GEM5 انجام شده و نتایج شبیه سازی در حافظه بهینه، بیانگر افزایش تحمل‏ پذیری آن در همه بنچ مارک ها برمبنای تست استاندارد SPEC CPU 2006 می باشد.

    کلیدواژگان: STT-MRAM، مدل مارکوف، ماهواره مکعبی، تحمل پذیری خطا
  • میثم ایزدی*، رضا خاکی، سید آرش شمس طالقانی، ارسلان قجر صفحات 80-97

    در تحقیق حاضر، بعد از معرفی مفهوم هوشمندسازی و بررسی مدل‌های گوناگون نحوه انجام آن، از تیر یک‌سر‌گیردار جهت هوشمندسازی با استفاده از نرم‌افزار متلب استفاده شده و کد هوشمند ساز بر روی ایرفویل موردنظر اعمال شده است. بعد از فرآیند مدل‌سازی، در هر دو حالت دوبعدی و سه‌بعدی، و در زوایای فلپ متفاوت(0 الی 10 درجه)، فرآیند شبکه‌بندی با استفاده از روش جبری H-grid در نرم‌افزار گمبیت انجام شد. جریان از نوع دایم، متلاطم، بی‌در رو، و تراکم‌ناپذیر فرض شده است و الگوریتم حل معادلات فشار مبنا انتخاب شده است. دلیل مطالعه سه‌بعدی در این تحقیق، ایجاد شرایط شبیه‌سازی دقیق‌تر و لحاظ نمودن اثرات سه‌بعدی می‌باشد. علاوه براین به دلیل نحوه خاص اتصال بال به بدنه در قسمت ریشه، مدل‌سازی بال به طور جداگانه، پیچیدگی‌های زیادی را تحمیل می‌کند. هم‌چنین مدل آشفتگی نیز k-ε در نظر گرفته شده است. در این تحقیق بررسی عملکرد فلپ هوشمند، در هر دو حالت نزدیک به زمین و شرایط آزاد صورت پذیرفته است. مقایسه نتایج و مشخصه‌های آیرودینامیکی بال با فلپ هوشمند و بال با فلپ معمولی در نرم‌افزار فلوینت، نشان می‌دهد که ضریب برآ به صورت قابل ملاحظه‌ای(در حدود 16 درصد) افزایش یافته است، اما تغییرات ضریب پسا بسیار ناچیز می‌باشد که در نهایت منجر به بهبود چشم‌گیر نسبت ضریب برآ به پسا(L/D) شده است. هم‌چنین بررسی گرادیان‌های فشار و سرعت در مقاطع مختلف، نشان می‌دهند که فرآیند هوشمند سازی بسیار موفق بوده و در مقایسه با فلپ معمولی توزیع بهتری صورت پذیرفته است.

    کلیدواژگان: فلپ های انعطاف پذیر_ بال های هوشمند، پوسته های دگردیس، بهینه سازی آیرودینامیکی
  • محمدمهدی رزاقی* صفحات 98-106
    در این تحقیق اترات ناشی از عبور موانع متوالی از مقابل جریان مورد بررسی قرار گرفته است. به این منظور مشخصات جریان لایه مرزی روی یک صفحه تخت در پایین دست موانع تعیین شد. برای شبیه سازی عددی جریان، یک شبکه متحرک خاص مدنظر قرار گرفته است. در این روش، قسمتی از شبکه درون شبکه اصلی حرکت کرده و با توجه به ساختار در نظر گرفته شده، تغییر منظم اتصالات توسط برنامه قابل انجام است. به این ترتیب بدون کاهش کیفیت شبکه، حرکت اجسام مختلف در درون جریان حتی در ابعاد بزرگ را می توان شبیه سازی نمود. در برنامه نوشته شده به منظور تحلیل جریان، معادلات غیردایم ناویر- استوکس به روش گسسته سازی مرکزی مورد استفاده قرار گرفتند. به منظور مدلسازی آشفتگی از مدل دو معادله ی k-ε استفاده شده است. تغییرات سرعت در داخل لایه مرزی روی صفحه ثابت بدست آمده و نتایج تحقیق با داده های تجربی مقایسه شده است. نتایج تحقیق تطابق خوبی با داده های آزمایشگاهی را نشان می دهد.
    کلیدواژگان: شبکه متحرک، موانع متوالی، لایه مرزی، شبیه سازی عددی
  • مسعود جوادی، وحید خلفی* صفحات 107-121
    در پژوهش حاضر بر آنیم که مسئله ارتعاشات آزاد و پایداری آیروالاستیک پانل مخروطی ناقص در جریان مافوق صوت را بررسی نماییم. با به کارگیری اصل هامیلتون معادلات حرکت و شرایط مرزی متناظر با آن بدست می آید. پایداری آیروالاستیک با در نظر گرفتن تیوری کلاسیک (لاو) پوسته ها و تیوری خطی پیستون برای مدل سازی جریان ‏سیال مافوق، بدست آورده شده ‏است. با استفاده از روش گالرکین، معادلات کوپل سازه-سیال به معادلات دیفرانسیلی معمولی تبدیل می شود. با حل و تحلیل مسئله مقدار ویژه مقادیر فرکانس و دمپینگ سیستم برای مقادیر مختلف جریان مافوق صوت حاصل می شود. نتایج با استفاده از داده های عددی و نظری موجود اعتباری سنجی می شوند.‏ بررسی ها برای پوسته های مخروطی با هندسه های مختلف انجام شده است.‏‎ ‎‏مرزهای ناپایداری فلاتر برای پانل مخروطی ناقص با زوایای نیم راس، زوایای کمان و ضخامت های مختلف بدست می آید. در همه موارد نوع ناپایداری از نوع فلاتر کوپل خواهد بود.
    کلیدواژگان: ارتعاشات، روش گالرکین، پانل مخروطی، فرکانس طبیعی، مقدار ویژه
  • روح الله خوشخو*، سروش حریمی، محمود مانی صفحات 122-132
    در دهه های گذشته، استفاده از عملگرهای پلاسما جهت کنترل جریان بسیار موردتوجه بوده است. یکی از انواع عملگر های پلاسما، عملگر پلاسمایی تخلیه سد دیالکتریک (DBD) می باشد. از ویژگی های آن می توان به ساده بودن ساختار آن، زمان پاسخگویی سریع، توان مصرفی کم و نداشتن بخش های متحرک اشاره نمود. در این تحقیق، تغییرات توزیع فشار قبل و بعد از تشکیل پلاسما در فرکانسها و ولتاژهای مختلف در مجاورت سطح در انتهای مدل صفحه تخت و مکان قرارگیری آخرین عملگر پلاسما در دو چیدمان مختلف مورد بررسی قرار گرفت، همچنین تاثیر تغییر ولتاژ و فرکانس بر توزیع فشار بررسی شده است. نتایج حاصل از تستهای آزمایشگاهی دلالت بر این نکته دارد، که پلاسما باعث بوجود آمدن جت القایی در مجاورت سطح می شود. در حقیقت، میتوان بیان نمود، که عملگرهای پلاسما منجر به تولید ممنتوم در لایه مرزی گردیده و باعث تولید باد یونی میشود و با افزایش ولتاژ و فرکانس-بیشتر از ولتاژ شکست-در ابتدا جریان ممنتوم در راستای نصب عملگر پلاسما ایجاد میگردد و با افزایش ولتاژ و مریی شدن پلاسما، جریان گردابهای بر روی صفحه تخت تشکیل میشود
    کلیدواژگان: کنترل جریان، عملگر پلاسمای DBD، بررسی تجربی، باد یونی
  • حجت حسامی پور، سعید نصرالهی* صفحات 133-145
    طراحی خلبان خودکار مناسب برای چهارپره ها در نحوه حرکت پرنده و دنبال کردن مسیر مرجع تعیین شده بسیار اهمیت دارد. یکی از کنترل کننده های مناسب جهت طراحی خلبان خودکار ، کنترل کننده پیش بین می باشد که در میان روش های کنترل پیش بین، روش کنترل پیش بین تعمیم یافته شناخته شده ترین روش است. در طراحی خلبان خودکار قید بر روی ورودی ها و همچنین تاخیر در ارتباطات بایستی درنظر گرفته شود و چنانچه این دو موضوع در طراحی کنترل کننده لحاظ نشود، خلبان خودکار عملکرد درستی نخواهد داشت و ممکن است حتی به ناپایداری منجر شود. در این مقاله یک کنترل کننده مقید پیش بین تعمیم یافته با درنظر گرفتن تاخیر در داده های ورودی برای خلبان خودکار چهارپره ارایه شده است. همچنین، جهت تعیین پارامترهای کنترل پیش بین از روش فرا ابتکاری بهینه سازی انبوه ذرات استفاده شده است و این پارامترها به صورت بهینه تنظیم شده اند. در تنظیم پارامترهای کنترل پیشبین از تابع برازندگی بر اساس شاخص های عملکردی: زمان نشست، زمان اوج، میزان فراجهش و خطای حالت دایم استفاده شده است. مزیت این تابع برازندگی آن است که با تنظیم وزن های این تابع، می توان این شاخص های عملکردی کنترل کننده را تعیین نمود. همچنین، نتایج شبیه سازی نشان می دهد عملکرد کنترل کننده بر اساس تابع برازندگی تعریف شده نسبت به تابع برازندگی بر اساس انتگرال خطا بسیار بهبود داده می شود.
    کلیدواژگان: خودخلبان چهارپره، کنترل پیش بین مقید، تاخیر در ارتباطات، الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات
  • علیرضا آهنگرانی فراهانی*، جلال کریمی، سید حسین ساداتی صفحات 146-156

    درتحقیق حاضر سیستم کنترل تعقیب مسیر مرجع کوادروتور مورد توجه قرار گرفته است. برای این منظور یک ساختار کنترل دوحلقه ای ارایه ‏شده که حلقه داخلی، مبتنی بر روش پسخورد حالت، ضرایب بهره بهینه به صورت تابعی از متغیرهای وضعیت به کمک الگوریتم ژنتیک استخراج ‏شده است. سپس با استفاده از بانک داده های بهینه و روش حداقل مربعات، یک تابع تنظیم بهره بهینه به دست آمده که به صورت برخط در حلقه ‏کنترل مورد استفاده قرار می ‎گیرد. تابع مذکور براساس رابطه خطی بین متغیرهای حالت سیستم و بهره های کنترلی عمل می نماید. در طراحی ‏حلقه خارجی از روش کنترل کلاسیکPID‏ بهره گرفته شده است. از آنجاکه تابع محاسبه بهره های کنترلی از محاسبات الگوریتم ژنتیک استخراج ‏می گردد، بنابراین خواص تابع معیار بهینه سازی در این تابع وجود دارد. برای ارزیابی این روش، کنترل کننده طراحی شده با کنترل کننده ‏PID‏ که ‏بسیار پرکاربرد است مقایسه شده است.‏‎ ‎نتایج شبیه سازی کارایی مناسب این تکنیک در کنترل زوایای اویلر پرنده،‎ ‎بهبود در مجموع خطای ردیابی ‏و کاهش مصرف انرژی در در مقایسه با روش ‏PID‏ را نشان می دهد.‏

    کلیدواژگان: کوادروتور، کنترل غیرخطی، معادلات شش درجه آزادی، تنظیم بهره های کنترلی، الگوریتم ژنتیک
  • محسن دهقانی محمدآبادی*، حامد رحمانی، سید مجید میرحسینی صفحات 157-170

    دراین مقاله به مهمترین دلایل وقوع سوانح هوایی بالگرد پرداخته شده است. برای بررسی این سوانح ازداده های سوانح هوایی که درایران به وقوع پیوسته وهمچنین داده های موجوددرسازمان ایکایواستفاده گردید.تاکنون تلاش های تحقیقاتی بسیاری برای درک دلایل وقوع سوانح انجام شده است که بسیاری ازآن هاازگزارشات وداده های سازمان هوانوردی بین المللی،ایکایو،استفاده می کنند.متاسفانه،درحالی که این مطالعات انواع مختلفی ازعوامل سوانح رخ داده رامعرفی می کنند(مانند،از دست دادن کنترل پرواز)،امااکثرآن هانمی توانند علت اصلی بروزاین سوانح راشناسایی کنند.در کشورماتلاش های مختلفی دراین زمینه انجام شده امامورد توجه اساسی قرارنگرفته است،که این موردسبب شده است تانتایج روشن وقابل استنادچندانی ازدلایل اصلی سوانح درایران دردسترس نباشد.همچنین سوانح هوایی درایران به ویژه دردودهه اخیر کاهش معنی داری رادر تعداد سوانح ویا تلفات ناشی از آن ها نشان نمی دهدکه این امر موجب بروز نگرانی هایی شده است. در این مقاله برای درک بهتر دلایل وقوع سوانح، یک رویکرد مبتنی بر حالت برای بررسی شکاف های منطقی موجود یا موارد نادیده گرفته شده ارایه می شود. به این منظور در نرم افزار استاتیستیکا یک برنامه نوشته شده که به طور خودکار حالت ها، نشانه ها و کدهای اطلاعات مربوط به سوانح را در پایگاه داده شناسایی کرده و سوابقی که به طور بالقوه پر از اشتباهات است را مورد بررسی قرار می دهد. تجزیه و تحلیل مبتنی بر حالت نشان می دهد پرت شدن حواس خلبانان به اشیاء محیط اطراف اغلب باعث از دست دادن کنترل پرواز شده است (16.7%) که به طور مستقیم از تجزیه و تحلیل های معمولی قابل تشخیص نیست. در روش ارایه شده از مدلسازی مبتنی بر حالت استفاده شده که روشی نوین در این حوزه است همچنین ابزار یادگیری ماشین برای دستیابی به نتایج مطلوب تر بکار رفته است.

    کلیدواژگان: رویکرد مبتنی بر حالت، مدلسازی سوانح هوایی، از دست دادن کنترل پرواز
  • علیرضا پورموید*، کرامت ملک زاده فرد، محمدعلی رنجبر صفحات 171-196

    در پژوهش حاضر به طراحی بهینه یک جاذب شوک نیمه فعال مجهز به شیر MR به منظور کاربرد در ارابه فرود اصلی هواپیما پرداخته می شود. در فاز اول این طراحی، ابتدا در حالت غیر فعال بودن جاذب و بر مبنای معیار طراحی نمودار نیرو - جابجایی و در نظر گرفتن یک مقدار بیشینه فشار گاز، ابعاد سیلندر اصلی، سیلندر پیستون، عرض اوریفیس، شعاع و طول شیر مشخص می گردند. در ادامه و در فاز دوم طراحی، با استفاده از اطلاعات به دست آمده در فاز اول و بر مبنای معیارهای عملکردی شیر MR و اصل عدم اشباع مغناطیسی شیر در استفاده حداکثری از ظرفیت کاری سیال MR، طراحی بهینه شیر MR در حجم ثابت شیر و حالت فعال بودن جاذب شوک صورت می پذیرد. در مسیر طراحی اثر پارامترهای هندسی بر روی نیروی جاذب شوک نیز مورد بررسی قرار گرفته و نشان داده می شود که عرض اوریفیس موثرترین و حساس ترین پارامتر هندسی در این رابطه می باشد. طراحی بهینه جاذب شوک MR ارابه فرود اصلی هواپیما بر اساس معیارهای عملکردی شیر MR و همچنین بررسی اثر پارامترهای هندسی شیر MR بر روی نیروهای جاذب شوک و خواص مغناطیسی شیر از جمله نوآوری های پژوهش حاضر می باشد. با توجه به اهمیت و کاربرد جاذب شوک MR، نتایج و دست آوردهای پژوهش حاضر می تواند علاوه بر مورد خاص مورد مطالعه یعنی ارابه فرود هواپیما، در سایر صنایع نیز مورد استفاده قرار گیرد.

    کلیدواژگان: جاذب شوک، جاذب شوک MR، ارابه فرود هواپیما، طراحی بهینه
  • علی نگهبان برون، محسن دهقانی محمدآبادی* صفحات 197-210

    پیشرفت های اخیر در زمینه ی اجرای ماموریت و کنترل عامل ها، توجهات را به اجرای ماموریت های مشارکتی معطوف کرده است. در زمینه ی اجرای یک ماموریت مشارکتی ناوگان پرنده ها، الگوریتم تصمیم گیرنده برای اختصاص وظایف و طراحی مسیر، دو قسمت اصلی در طراحی چنین ماموریتی است. در این مقاله، با ترکیب این دو قسمت به حل مسئله تخصیص وظایف و مسیریابی به صورت یکپارچه پرداخته شده است. با الهام از الگوریتم برنامه ریزی خطی صحیح، به سبب بهینگی سراسری پاسخ آن، در این پژوهش به توسعه ی یک روش تکاملی و سلسله مراتبی بر اساس الگوریتم یاد شده و با قابلیت حل سریع تر مسایل مشارکت عامل ها با وجود اهداف متحرک پرداخته شده است. در کنار آن از یک الگوریتم منحنی های دابینز با قابلیت اعمال مشخصات عملکردی و محدودیت های حرکتی و دینامیکی جنگنده های بال ثابت در زمان کوتاه و بار محاسباتی پایین استفاده شده است. ضرایب و فواصل حاصل از الگوریتم منحنی های دابینز به جهت استفاده در الگوریتم اختصاص وظایف توسعه داده شده به-روز رسانی و استفاده می شود. با توجه به اینکه استفاده از اهداف متحرک در پلتفرم های اختصاص وظایف پیشین مورد بررسی قرار گرفته نشده است، مهمترین نوآوری این مقاله پرداختن به چنین مساله ای و توسعه ی یک الگوریتم تکاملی و سلسه مراتبی می باشد. نتایج ارایه شده، مبین عملکرد مناسب و بهینه و سرعت بالاتر رویکرد ارایه شده، نسبت به روش های کلاسیک می باشد.

    کلیدواژگان: اختصاص وظایف، برنامه ریزی خطی صحیح، اهداف متحرک، مسیریابی، منحنی های دابینز
  • علیرضا رودباری*، علی فرهادی، محسن قیصری صفحات 211-226

    آموزش خلبانی در دانشگاه علوم و فنون هوایی از سه مرحله توسعه، مرحله «ایجاد و سازمان دهی» و «رشد و گسترش کمی» را پشست سرگذاشته و در مرحله «تاکید بر کیفیت» می باشد، از این رو این پژوهش با هدف مقایسه تطبیقی آموزش خلبانی دانشگاه علوم و فنون هوایی شهید ستاری با آموزش خلبانی سایر دانشگاه های خلبانی نظامی و غیر نظامی انجام شده است. این تحقیق ازنظر هدف از نوع تحقیقات کاربردی و ازنظر روش توصیفی- تحلیلی است. داده های لازم با استفاده از مطالعه کتاب خانه ای جمع آوری و با استفاده از الگوی مطالعه تطبیقی بردی (Breddy) و به روش کیفی مورد تجزیه وتحلیل قرارگرفته است. جامعه آماری تحقیق شامل موسسات آموزش عالی خلبانی AOT آمریکا، ماکسول آمریکا، دانشگاه آریزونا، دانشگاه جنگ پاکستان و دانشگاه جنگ اسراییل، دانشگاه جامع علمی و کاربردی می باشد که با روش هدفمند انتخاب گردیدند. یافته های تحقیق حاکی از آن است که در دروس آلات دقیق پرواز، آیرودینامیک، موتور و سیستم های هواپیما، فیزیولوژی، ناوبری و هواشناسی ازنظر برنامه ریزی ساعت درسی تفاوت معناداری بین نمونه های انتخاب شده مشاهده نگردید. دانشگاه هوایی شهید ستاری در دروس جنگ افزار و علوم نظامی، جنگ الکترونیک نسبت به سایر مراکز موردمطالعه، از برنامه ریزی قوی تری برخوردار است. در دانشگاه پاکستان در حوزه دروس جنگ و علوم نظامی فعالیت بیشتری بالاخص در دوره های موشک های بالستیک مشاهده شد. دروس پایه و قوانین هوانوردی در مراکز آموزشی آریزونا به نسبت سایر موسسات مورد مطالعه از برنامه ریزی قوی تری برخوردار است.

    کلیدواژگان: مطالعه تطبیقی، آموزش زمینی خلبانی، مدل بردی
  • محمدحسن جوارشکیان*، حسین جباری، علی اسماعیلی صفحات 227-239

    در این تحقیق، دیدگاه متفاوتی از بررسی الگو و رفتار جریان آشفته بر روی دو بال لبه ساده و لبه سینوسی با شرط مرزی تناوبی توسط یک روش عددی معرفی شده است. در این شبیه سازی معادلات ناویر-استوکس توسط روش حجم محدود گسسته شده و با استفاده از مدل آشفتگی بهبودیافته (IDDES) حل شده است. به عبارتی در تحقیق حاضر به منظور افزایش مانور پذیری یک ریزپرنده با بال ثابت از یک روش کنترل غیر-فعال جریان که از باله شناوری یک گونه خاص نهنگ به نام هامپک (Humpback) الهام گرفته شده، استفاده شده است. در راستای بررسی نحوی عملکرد این نوع بال نامحدود، عدد رینولدز معادل با در نظر گرفته شده است. نتایج حاصله نشان از تغییرات گسترده میان این دو نوع بال نامحدود دارد. به نوعی برخلاف بال نامحدود لبه ساده که الگوی جریان متقارنی دارد، افت وخیزهای شدیدی در توزیع فشار و الگوی جریان بر روی بال نامحدود لبه سینوسی در شرایط ماقبل از واماندگی وجود دارد که متاثر از غلبه جریان های جانبی بر جریان های طولی بر روی این دست از بال ها است؛ بنابراین بررسی الگوها و تحلیل گردابه های شکل گرفته و فرکانس های مربوطه بر روی این نوع بال نامحدود همواره می تواند کمک شایانی به شناخت فیزیک جریان بر روی آن ها کند که زاویه دید جدیدی برای طراحان اجسام پرنده محسوب شود.

    کلیدواژگان: بال لبه سینوسی، کنترل غیرفعال جریان، عملکرد آیرودینامیکی، رینولدز بحرانی، تحلیل فرکانسی
  • سید محمدمهدی دهقان بنادکی*، محمدعلی خصالی، الهام مشرقیان صفحات 240-257

    پوشش مداوم مناطق مرزی گسترده مستلزم بکارگیری گروهی از پهپادهای همکار می باشد. پژوهش های پیشین به کمک صفحه مجازی مکانی-زمانی زمینه ی مقایسه الگوها و سناریوهای مختلف پوشش را بر اساس معیارهایی همچون زمان بازدید مجدد، درصد پوشش مکانی-زمانی و میزان یکنواختی پوشش فراهم نمود. در ادامه این تحقیقات، مقاله حاضر به دنبال استفاده از مفهوم پوشش مکانی-زمانی برای ارایه روند طراحی خودکار سناریوی پوشش با قابلیت تمرکز بر مناطق اولویت دار از قبیل گذرگاه ها می باشد. سناریوی طراحی شده بر اساس تعداد و توزیع پهپادها در هر فرودگاه، اختلاف زمانی برخاست پهپادها، الگوی حرکت هر یک از پهپادها و سرعت آن ها در طول مسیر توصیف می گردد. تمرکز بیشتر بر مناطق بااهمیت نیز با تعیین اختلاف زمانی برخاستن پهپادها از فرودگاه ها و یا تغییر سرعت آن ها بر روی مناطق مورد نظر تامین می شود. فرایند طراحی پیشنهادی قیودی از قبیل حداقل سرعت و حداکثر مداومت پروازی پهپادها، مشخصات مسیر، بار محموله و... را در تولید مسیرهای مجاز در نظر گرفته و در انتخاب سناریوی نهایی، اولویت های کاربر را در خصوص کاهش تعداد پهپادها، افزایش میزان پوشش کل منطقه و کاهش حداکثر و متوسط زمان بازدید مجدد مدنظر قرار می دهد. فرایند پیشنهادی در قالب یک نرم افزار پیاده سازی شده و نتایج حاصل از آن قابلیت این روش در طراحی سناریوی مناسب بر اساس مطالبات کاربر و قیود موجود را نشان می دهد. همچنین سناریوی پیشنهادی با حالتی که پوشش همه نقاط ناحیه مرزی از اولویت یکسان برخوردار است، مقایسه شده است.

    کلیدواژگان: همکاری پهپادها، حفاظت از مرز، پوشش هوایی، طراحی سناریو پوشش، صفحه مجازی مکانی-زمانی
  • روح الله طالبی توتی*، مصطفی سلامتی قمصری، مسعود قصابی صفحات 258-268
    با توجه به اهمیت رفتار سازه در مقابل امواج اکوستیکی، در این مطالعه سعی شده تا افت انتقال صوت ورق کامپوزیتی تقویت شده با گرافن مورد تحلیل و بررسی قرار گیرد. مواد زیادی به منظور افزایش استحکام و بهبود رفتار وایبرواکوستیکی سازه های ساندویچی مورد استفاده قرار گرفته اند که گرافن یکی از آن ها بوده و طی چند سال اخیر محققان زیادی را به پژوهش در این باره واداشته است. به منظور استخراج معادلات حاکم بر مسئله از تیوری الاستیسیته سه بعدی استفاده شده و به منظور حل معادلات روش تحلیلی و دقیق بردار حالت به کار گرفته شده است. برای بررسی اعتبار نتایج بدست آمده به کمک مطالعات پیشین، از دو پژوهش که افت انتقال صوت ورق را بررسی کرده اند، استفاده شده است. در ادامه برای یافتن پارامترهای موثر روی مقدار افت انتقال صوت ورق، تغییرات کسر وزنی گرافن، ضخامت ورق، زاویه موج برخوردی، ضخامت صفحات نازک گرافن (GPLs) و عرض GPL بررسی شده است. در نهایت نتایج عددی حاکی از آن بوده که افزودن گرافن به ماده کامپوزیتی باعث افزایش استحکام آن شده و در نتیجه رفتار سازه را در مقابل فشار امواج اکوستیکی بهبود بخشیده است. هم چنین افزایش ضخامت ورق نیز تاثیر مثبتی روی افت انتقال صوت داشته و بررسی تغییرات عرض GPLها با طول ثابت نشان داده که تاثیر چندانی روی رفتار وایبرواکوستیک سازه نخواهد داشت.
    کلیدواژگان: : وایبرواکوستیک، افت انتقال صوت، ماده تقویت شده با گرافن، تئوری الاستیسیته سه بعدی
|
  • Alireza Pourmoayed *, Keramat Malekzadeh Fard, Reza Bahaadini Pages 1-22
    In this article, vibration and supersonic flutter analyses are studied for trapezoidal sandwich panels. Functionally graded trapezoidal panel as well as reinforced sandwich panel by graphene nano platelets are considered. It is assumed that the graphene platelet (GPL) nanofillers are distributed in the matrix either uniformly or non-uniformly in the direction of thickness. UD, FG-X, FG-V, FG-O and FG-A are the distribution patterns of GPLs. Based on the Kant higher-order theories, the dynamic equations of sandwich panels reinforced with graphene nanoplates  are obtained using extended Hamilton’s principle. Dynamic pressure is estimated according to the quasi-stable theory of supersonic piston. Then, using a transformation of coordinates, the governing equations and boundary conditions are converted from the original coordinates into new computational ones. Finally, the differential squares method (DQM) to obtain the natural frequencies, the shape of the modes, and the critical aerodynamic pressure is used. The effect of different porosity distribution, porosity coefficients, distribution of graphene nanoplates, weight fraction, geometry of graphene nanofillers and geometric dimensions on natural frequencies and system instability behavior are studied.
    Keywords: vibration, Sandwich Panel, Functionally Graded Material, Supersonic flow
  • Ali Negahban.B *, Mostafa Livani, Mohsen Dehghani Mohammad-Abadi, Mohammad Nikuyi Pages 23-40
    Ring rolling process is used in the production of seamless rings.The most important advantages of these rings are favorable grain flow and crack growth resistance. Aircraft engine spools are usually produced by means of this process. Failure of the work rolls during forming of spools leads to unacceptable geometrical structural and irreparable damages. Evaluation of the work rolls life of the ring rolling machine has a direct effect on the properties of the output ring. Initially, different types of life estimation and cumulative damage assessment methods were studied. By making use of Abaqus simulation, the loading history was extracted and applied to the work rolls. According to the loading history, stress-life method and cumulative damage relations were performed. The results of the research shows that the main roll is significantly affected by mechanical stresses. On the other hand, the mandrel is affected by thermal stresses by applying the thermo-mechanical forces. In general, in order to extend the work roll’s life, of the work rolls and reduce the effects of the thermo-mechanical stresses, the uniformity of temperature during work rolls operation should be maintained. So that proper cooling will have a significant effect on the service life. In addition, the effect of bending stress on the mandrel life is not significant.
    Keywords: Life estimation, Ring rolling, ABAQUS, cumulative damage
  • Morteza Moradi, Siroos Talaee, Saeed Nasrollahi * Pages 41-55
    The error of the inertial navigation system (INS) increases with time and leads the navigation system to instability. Hence, this paper investigates INS/GPS integration. Kalman filter is the most common way for integrating these two systems, but due to the nonlinear behavior of the INS/GPS integrated navigation system; nonlinear filters are used for data integration. Furthermore, given that GPS is capable of measuring the velocity and position of the object, these measurements are used to estimate system states (position, velocity, and orientation). In the following, we have investigated the observability of the system’s state space. Using practical data from a UAV, simulation results shows that the performance of the particle filter is better than that of the other two estimators for complex nonlinear systems with non-Gaussian noise.
    Keywords: Inertial Navigation System, INS, GPS integrated navigation system, Global Positioning System, Particle Filter, Extended Kalman Filter, Hybrid extended Kalman filter, Observability
  • Mehrdad Karimi, Mostafa Livani *, Hamidreza Zarei Pages 56-65

    In this paper, static strength analysis of superalloy Rene-80 is studied experimentally in both of the coated and uncoated cases. Superalloy Rene-80 is widely used in manufacturing aircraft turbine blades. The service temperature of this alloy is in the range of 760–982 °C. Although this superalloy has good mechanical properties and acceptable protection against oxidation and hot corrosion, it is coated to improve its resistance to surface degradation factors such as oxidation, hot corrosion and erosion at high temperatures. In this paper, penetrating aluminide coatings were applied to this superalloy with two separate methods of penetration-powder and penetration-slurry, respectively, under the brand names Codep-B and IP1041slurry, respectively and the effect of these coatings on the tensile properties of Rene-80 under ehe temperature range of 25-982 ° C was investigated. For this purpose, the samples according to ASTM-E8 standard are produced and after coating (the two methods mentioned above) along with uncoated samples are carried out a tensile testing in accordance with the ASTM-E21 standard. The results of the present study showed that at low operating temperatures, uncoated samples have better tensile strength than coated samples, but this behavior is reversed at high operating temperatures, which indicates the importance of using nickel-based superalloy coatings for extreme heat environments. Also, the model with IP1041slurry coating at high operating temperature has better yield and ultimate strengths than powder penetration coating.

    Keywords: Turbine blades, Superalloy, slurry penetration coating, powder penetration coating, Tensile
  • Mojdeh Mahdavi *, Mohammad Amin Amiri, Hamed Farbeh Pages 66-79

    Cube satellites are small and lightweight satellites a large number of which is launched by each rocket heading into the space and this has led to a rapid increase in the number of these satellites in the Earth orbit. Over the years, many research centers have come up with ways to improve the reliability of the OBC circuits, but so far, no research is entirely focused on the memory module used to record and store loaded satellite data for transmission to the earth station. Given the high cost of manufacturing a satellite, special attention should be paid to increase the reliability of the memory circuit against space radiation and the fault tolerance of these circuits. The STT-MRAM introduced in this paper is now recognized as the most successful alternative to the SRAM. Using software add-ons, the authors have increased the fault tolerance of this type of memory and obtained the fault model based on the Markov Model and the Monte Carlo simulation. The simulations were performed using GEM5 full-system simulator, and the results of the simulation in optimal memory indicate an increase in its fault tolerance in all benchmarks based on the SPEC CPU2006 test standard.

    Keywords: STT-MRAM, Markov model, Cube satellites, fault tolerance
  • meysam izadi *, reza khaki, seyed arash shams taleghani, arsalan ghajar Pages 80-97

    In this study, after introducing the concept of smartening and examining various models of how to do this, a cantilever beam has been used for the smartening,using MATLAB. Then, the smart code is applied to the desired airfoil and after the flap modeling process, at different flap angles, the meshing process using the H-grid method was done in Gambit software. The flow is assumed to be constant, turbulent, adiabatic and incompressible, and the equation solving algorithm is selected pressure-based. The reason for the three-dimensional study in this research is to create more accurate simulation conditions and to consider three-dimensional effects. In addition, due to the special position the wing is attached to the body at the root, modeling the wing separately imposes a lot of complexity. The turbulence model is also considered k-ε. In this research, the performance of the smart flap has been investigated in both near ground and open conditions. Comparison of the results and aerodynamic characteristics of the wing with the smart flap and the wing with the normal flap in Fluent software, shows that the lift coefficient has increased significantly (about 16%), but the changes in the drag coefficient are very small. Finally, it has led to a significant improvement in the ratio of lift to drag (L/D). Also, the study of pressure and velocity gradients at different sections shows that the intelligentization process is very successful and has a better distribution compared to conventional flaps.

    Keywords: Flexible flaps, smart airfoils, deformed shell, aerodynamic optimization
  • MOHAMMAD MAHDI RAZZAGHI * Pages 98-106
    This study investigates the effects of cascade blades that are passed through the flow. To this end, the characteristics of boundary layer flow is obtained on a fixed plate in downstream. A special moving grid has been introduced for the numerical simulation of flow. In this method, a zone of the grid moves inside the main grid. Regarding the defined plan, the regular changes of grid connections can be carried out by the program. Therefore, movement of different bodies in the flow can be simulated even in large sizes without reducing the quality of grid. In the written code, the unsteady form of the Navier-Stokes equations is solved using an averaging method. For turbulent modeling, a two-equation k −ε model is used. Velocity profile at the boundary layer on the flat plate is calculated. The results are validated with experimental data and good agreements among the results are observed. The results are validated with experimental data and good agreements among the results are observed.
    Keywords: moving grid, cascade blades, Boundary Layer, numerical simulation
  • Masoud Javadi, Vahid Khalafi * Pages 107-121
    The current study is dedicated to free vibration and aeroelastic stability analysis of truncated conical ‎panels in supersonic flows. Governing equations of motion and the corresponding boundary conditions are ‎derived using Hamiltonian formulations. The aeroelastic stability problem is formulated based on first-order ‎shear deformation theory as well as classical shell theory with the linearized first-order piston theory for ‎aerodynamic loading. Based on the Galerkin truncation, the coupled fluid-solid interaction equation ‎transferred to ordinary differential equations.‎‏ ‏By solving the eigenvalue problem, frequencies and damping ‎of the system have been obtained versus supersonic flows‎. ‏ ‏The results are validated using numerical and theoretical data ‎available in the literature.‎ The study has been accomplished for truncated ‎conical shells with various geometries. The flutter boundaries are obtained for truncated conical shells with different ‎semi-vertex cone angles, different subtended angles, and different thicknesses. In all cases, the truncated conical shell ‎loses its stability through coupled-mode flutter.‎
    Keywords: Vibrations, truncated conical shells, Galerkin method, Frequency, Eigenvalue
  • Roohollah Khoshkhoo *, Soroush Harimi, Mahmood Mani Pages 122-132
    In the last decade, the use of plasma actuators for the application of flow control has been very interested. One of plasma actuators types is the Dielectric Barrier discharge (DBD) plasma actuator. Its properties include simple structure, fast response time, low power consumption and lack of moving parts. In this study, the changes of pressure distribution before and after plasma formation at different frequencies and voltages were investigated just above surface at the bottom of the flat plate model and the location of the last plasma actuator. Also the effect of voltage and frequency changes on the pressure distribution has been surveyed. The results of the experimental tests indicate that the plasma produces the ionic jet just above surface, in fact, the plasma actuators produce momentum flow in the boundary layer and produce ionic wind. By increasing the voltage and frequency - more than the breakdown voltage - the momentum flow is created in the direction of the plasma actuator. As the voltage increases and the plasma becomes visible and vortexes are formed on the flat plate.
    Keywords: Flow control, DBD plasma Actuator, Experimental Investigation, Ionic Wind
  • Hojat Hesamipour, Saeed Nasrollahi * Pages 133-145
    Designing the suitable autopilot for the quadrotors is very important in how the flight vehicle moves and follows the specified reference path. One of the suitable controllers for autopilot design is the predictive controller, which is the most well-known Generalized Predictive Controller method. In the autopilot design, constraints on inputs as well as communication delays must be taken into account, and if these two issues are not addressed in the controller design, the autopilot will not function properly and may even lead to instability. In this paper, a generalized predictive controller with consideration for delayed input data for a quadrotor autopilot is presented. Also, in order to determine the predictive control parameters, the Metaheuristic method, particle swarm optimization, has been used and these parameters have been optimally adjusted. In adjusting the controller parameters, the objective function is used based on the performance indicators such as settling time, peak time, overshoot, and steady-state error. By adjusting the weights of this function, the controller performance indicators can be determined. Also, the simulation results show that the controller performance based on the defined objective function is much improved compared to the cost function based on the integral of the error.
    Keywords: quadrotor autopilot, constrained model predictive control, communication delay, Particle Swarm Optimization Algorithm
  • Alireza Ahangarani Farahani *, Jalal Karimi, Seyyed Hossein Sadati Pages 146-156

    In this paper, a reference trajectory tracking control is designed for a typical quadrotor. For this purpose, two control ‎loops is proposed as follow: the inner loop is based on state feedback control technique and optimal control which ‎coefficients are obtained as a function of system states using the genetic algorithm. Then, optimal control coefficients ‎functions are extracted‏ ‏using the optimally stored data and least square method. The mentioned control function is ‎based on a linear relationship between system state space and control coefficients. In the outer control loop, the PID ‎control is utilized. Since, in this approach, the control coefficients are ‎obtained from the genetic algorithm, the ‎properties of the fitness function are considered. The ‎performance of the proposed controller is evaluated by a ‎comparative study especially to the PID ‎controller, which is widely used in the literature. The simulation results show ‎the effective performance of this technique in controlling Euler angles, reduction in summation of tracking error and ‎optimization in power consumption.‎

    Keywords: Quadrotor, Nonlinear Control, 6DOF equations, Gains tuning, Genetic Algorithm
  • Mohsen Dehghani Mohammad-Abadi *, Hamed Rahmani, Seyed Majid Mirhosseini Pages 157-170

    In this research,the most important causes of helicopter accidents are discussed.For this aim,the data of aviation accidents that occurred in Iran and the data registered in ICAO are used.Several research efforts have been directed towards betters understanding the causes of accidents.Many of these efforts use ICAO accident reports and data.Unfortunately,while these studies easily identify the top types of accidents(e.g.,inflight loss of control (LOC)),they usually cannot identify why these accidents are happening.Most ICAOnarrative reports for accidents are very short(many are only one paragraph long),and do not contain much information on the causes(likely because the causes were not fully identified).Unfortunately,in our country, the efforts made in this field for various reasons have not been given much attention so far,which has led to the lack of clear and citationable results of the correct causes of aviation accidents.Aviation accidents in Iran,especially in the last two decades,do not show a significant reduction in the number of accidents or casualties.To better understand the causes of aviation accidents,this study offers a state-based approach to examining existing logical gaps or neglected cases and a computer program(in STATISTICA)that automatically builds states,signs,and information codes related to accidents These rules also help identify and count causes for accidents that were not discernable from previous analyses of historical accident data.State-based approach shows that distraction of pilots to objects in the environment often results in loss of flight control(16.7%),which is not directly distinguishable from conventional analysis.State-based modeling is a new method in this field.Also,machine learning tools are used to achieve more desirable results.

    Keywords: State-Based Approach, Aviation Accidents Modeling, Loss of Flight Control
  • Alireza Pourmoayed *, Keramat Malekzadeh Fard, Mohammad Ali Ranjbar Pages 171-196

    In the present study, optimum design of a semi-active oleopneumatic shock absorber equipped with MR valve in order to use in the airplane main landing gear will be discussed. In the first phase of design, based on the force-displacement diagram design criterion and considering a maximum value of gas pressure, dimensions of the main cylinder, piston cylinder, orifice width, valve radius, and length are determined in the passive state of shock absorber. In the following and in the second phase of design, by the use of obtained information from the first phase, and according to performance criteria of MR valve and the principle of using the maximum working capacity of MR fluid without magnetic saturation of MR valve, the optimum design of MR valve in the constant volume and the active state of shock absorber will be done. In the design procedure, the effect of geometric parameters on shock absorber force is also examined and will be shown that orifice width is the most effective and sensitive geometric parameter in this regard. Optimum design of airplane main landing gear MR shock absorber based on performance criteria of MR valve and investigating the effect of MR valve parameters on shock absorber forces and magnetic properties of valve are the novelties of this research. Due to the importance and the application of MR shock absorber, the results and the achievements of the present study can be used in other industries, in addition to the airplane landing gear as a specific case study.

    Keywords: Oleopneumatic shock absorber, MR shock absorber, Airplane landing gear, Optimum Design
  • Ali Negahban.B, Mohsen Dehghani Mohammad-Abadi * Pages 197-210

    Recent developments in mission implementation and agent control have drawn attention to the performing of cooperative missions. Decision-making systems are among the most important parts of such missions. The aim of these systems is efficient task assignment and path planning. This paper combines a task assignment approach and a path planning method to tackle collaborative problems. The task assignment approach, used in this paper, is based on an improved linear programming approach for its high accuracy. The path planning method is based on Dubins curve to handle the limitation movements of fixed-wing fighters, investigated in this paper. The proposed methods perform based on the utilized fighter’s performance characteristics and flight constraints in a dynamic environment with moving targets. The path planning approach is based on specific constraints, including certain output vectors of each point as well as input ones to the target points, minimum rotational angle, and performance factors of fighters. In the next step, Dubins path planning output is used as the necessary coefficient to solve the task assignment problem of cooperative fighters. By using a heuristic hierarchical approach based on linear programming, a comprehensive path planning and task assignment of a fleet of fighters is completed. The presented results show optimal performance and higher speed to solve rather than the classical approaches, which is capable to cover the dynamic environment as well.

    Keywords: Task assignment, Mixed-Integer Linear Programming, moving targets, Path planning, Dubins curve
  • Alireza Roudbari *, Ali Farhadi, Mohsen Gheysari Pages 211-226

    This research was conducted with the aim of comparative comparisons of pilot training at Shahid Sattari Air University (from the point of view of the source of the planned courses, the planned time of each lesson and the order and sequence of each lesson presentation) with selected international, regional and national universities.This research is a applied research in terms of the purpose and is descriptive-analytical regarding method. Data were collected by library method and analyzed using Breddy's comparative study model and qualitative method. The statistical population of the study consisted of American AOT pilot training institutes, Maxwell American University, Arizona University, Pakistan War University, and Israeli War University and Applied Scientific University. The method of selecting the statistical population is Purposeful sampling. Research findings indicate that there was no significant difference between the samples in the exact courses of flight, aerodynamics, engine and aircraft systems, physiology, navigation, and meteorology in terms of curriculum planning. Shahid Sattari Air Force University has a better program in the fields of warfare, military science and electronic warfare than other other universities studied.In the University of Pakistan, more specifically in the field of war and military science, especially in ballistic missile program, more action were observed.Basic courses and aviation laws in Arizona's educational centers were seen more powerful than other selected institutes.

    Keywords: comparative study, Pilot Land Training, Brady Model
  • Mohammad Hassan Djavareshkian *, Hossein JABBARI, Ali Esmaeili Pages 227-239

    In this research, a different view of the study of the pattern and behavior of turbulent flow on the two full-span wings of baseline and sinusoidal leading-edge with periodic boundary condition by a numerical method is introduced. In this simulation, the Navier-Stokes equations are discretized by the finite volume method and solved using the improved turbulence model (IDDES). In other words, in the current study, to enhance the maneuverability of a fix-winged MAV, a passive flow control method was employed, which was inspired by the buoyancy fin of a special species of whale called a humpback. In order to study the performance of this type of infinite wing, the Reynolds number was considered equal to 140000. The results show extensive variations between these two types of full-span wings. The sinusoidal leading-edge full-span wing, in contrast to the baseline infinite wing, has severe fluctuations in pressure distribution and flow pattern at the pre-stall region. These variations are caused by the dominance of lateral flows over longitudinal flows on this type of infinite wing. Therefore, researching the patterns and analysis of vortices formed on this type of aerofoil as well as the associated frequencies is always a useful tool for understanding physics of flow on them, which will provide designers with a new perspective on flying objects.

    Keywords: Sinusoidal leading edge, Passive flow control, Aerodynamic performance, Critical Reynolds, Frequency analysis
  • Seyyed Mohammad Mehdi Dehghan *, Mohammad Ali Khesali, Elham Mashreghian Pages 240-257

    Continuous aerial patrolling of long borders of a country requires a group of cooperative unmanned aerial vehicles (UAVs). Previous research based on the spatio-temporal virtual plane provided a framework for comparing different patterns and scenarios of patrolling from the point of view of criteria such as revisit time, percentage of spatio-temporal coverage and the degree of uniformity of coverage. Continuing previous research, the present paper uses the concept of spatio-temporal coverage to provide an automated process for patrolling scenario design with the ability to focus on priority areas such as intruder’s corridors. The designed scenario is described based on the number and distribution of the UAVs at each airport, the time difference between their take-offs, the movement pattern of each UAV and their speed along the path. More focus on priority areas is provided by adjusting the time difference between taking-off the UAVs from the airports or changing their speed on the interested areas. The proposed process considers practical constraints such as minimum speed and maximum flight duration of UAVs, path specifications, payload specifications, and etc. in the production of feasible paths. In the following, the user's priorities regarding reducing the number of UAVs, increasing the coverage percentage, and the reduction of the maximum and average revisit time is considered in selecting the final scenario among the produced feasible path. The proposed process is implemented as a toolbox and the results show the ability of this method to design an appropriate scenario based on user requirements and existing constraints.

    Keywords: UAV cooperation, Border Patrolling, Aerial coverage, Coverage scenario design, Spatial-Temporal virtual plane
  • Roohollah Talebitooti *, Mostafa Salamati Qamsari, Masood Ghassabi Pages 258-268
    Vibroacoustic behavior of graphene reinforced composite plate (GRCP) is studied to investigate the sound transmission loss (STL), Due to the importance of the behavior of the structure against sound waves. Many materials have been used to increase the stiffness and improve the vibroacoustic behavior of sandwich structures. which in recent years, Graphene has prompted many researchers to use it in sandwich structures. Governing equations are derived based on three-dimensional elasticity and state vector method is used to solve equations of motion. To evaluate the validity of the results from previous studies, two studies that have examined the sound transmission loss of plate have been used. To find the effective parameters on the amount of plate STL, changes in graphene weight fraction, plate thickness, incidence angle, thickness of graphene nanoplatelets (GPLs) and width of GPLs are investigated. Finally, numerical results show that adding a small amount of GPLs to the composite matrix increases its stiffness and thus improves the behavior of the structure against the pressure of sound waves. Also, Increasing the plate thickness has a good effect on the STL, and increasing width of GPLs with constant length has no effect on the vibroacoustic behavior of the structure.
    Keywords: Vibroacoustic, Sound Transmission Loss, Graphene reinforced materials, Three-dimensional elasticity theory