طراحي و ساخت ريز ايرفويل هوشمند با استفاده از تغيير شكل سطحي و بررسي تجربي خواص آيرو‌ديناميكي

در اين مقاله به مسئله سازه‌هاي تغيير شكل‌پذير يك ايرفويل متقارن و بررسي نيرو‌هاي آيرو‌ديناميكي درون تونل‌باد در ابعاد مينياتوري بصورت تجربي پرداخته شده است. مساله مورد بررسي در اين مقاله بررسي اثر تغيير شكل سطحي در يك ريز‌ايرفويل مي‌باشد. به‌منظور صحت‌سنجي تونل، يك صفحه تخت در محفظه آزمون تونل‌باد مينياتوري مورد بررسي قرار گرفت و نتايج تجربي با نتايج موجود با خطاي كمتر از 10 درصد گزارش شده است. نمونه ايرفويل‌هاي انتخابي يكي از نمونه ريز‌ايرفويل‌ها ساده (غير مورفينگ) و نمونه ديگر به صورت هوشمند (مورفينگ) مي‌باشد. جنس سازه انتخابي براي هر دو نمونه ريز‌ايرفويل، چوب بالسا بوده و براي پوسته از روكش‌حرارتي استفاده شده است. مرحله اول ريز‌ايرفويل ساده در محفظه آزمون مورد تحليل و بررسي قرار گرفت مرحله بعد شامل طراحي، ساخت و نهايتاً ارزيابي ريز‌ايرفويل هوشمند در محفظه آزمون اساس كار بوده است. در طراحي ريز‌ايرفويل هوشمند، سازه به دو بخش قسمت ثابت (بخش ابتدايي سازه ) و قسمت متحرك (بخش انتهايي سازه ) تقسيم ميشود كه جنس هردو بخش از چوب بالسا بوده و روكش حرارتي به عنوان پوسته انتخاب گرديده است. عملكرد ريز ايرفويل هوشمند از طريق فرماني ميباشد كه ميكرو كنترلر با توجه به حسگرهاي كرنش سنج و فشار سنج به موتور الكتريكي سرو جهت حركت بخش متحرك صادر ميكند. با استفاده از حسگرها و مدارات الكتريكي، امكان تغيير در انحناي ايرفويل به كمك موتور سرو جهت تغيير در ميزان برآ بوجود آمده است و ميزان برآ را ميتوان بر روي مقدار مورد نظر (در اين مقاله 16 گرم) ثابت نگه داشت.