آمار

تعداد نشریات36
تعداد شماره‌ها1,192
تعداد مقالات8,579
تعداد مشاهده مقاله6,988,706
تعداد دریافت فایل اصل مقاله4,032,550
بابایی, رضا, علیشاهی, محمدمهدی, میرزائی, مجتبی. (1400). اندازه گیری ضریب پسا و تخمین ضرایب آیرودینامیکی با استفاده از مدل‌سازی داده‌های آزمایش ایروبالستیک با حداقل مربعات غیرخطی در حضور خطاهای مختلف. پدافند الکترونیکی و سایبری, 10(2), 103-124.
رضا بابایی; محمدمهدی علیشاهی; مجتبی میرزائی. "اندازه گیری ضریب پسا و تخمین ضرایب آیرودینامیکی با استفاده از مدل‌سازی داده‌های آزمایش ایروبالستیک با حداقل مربعات غیرخطی در حضور خطاهای مختلف". پدافند الکترونیکی و سایبری, 10, 2, 1400, 103-124.
بابایی, رضا, علیشاهی, محمدمهدی, میرزائی, مجتبی. (1400). 'اندازه گیری ضریب پسا و تخمین ضرایب آیرودینامیکی با استفاده از مدل‌سازی داده‌های آزمایش ایروبالستیک با حداقل مربعات غیرخطی در حضور خطاهای مختلف', پدافند الکترونیکی و سایبری, 10(2), pp. 103-124.
بابایی, رضا, علیشاهی, محمدمهدی, میرزائی, مجتبی. اندازه گیری ضریب پسا و تخمین ضرایب آیرودینامیکی با استفاده از مدل‌سازی داده‌های آزمایش ایروبالستیک با حداقل مربعات غیرخطی در حضور خطاهای مختلف. پدافند الکترونیکی و سایبری, 1400; 10(2): 103-124.

اندازه گیری ضریب پسا و تخمین ضرایب آیرودینامیکی با استفاده از مدل‌سازی داده‌های آزمایش ایروبالستیک با حداقل مربعات غیرخطی در حضور خطاهای مختلف

مکانیک سیالات و آیرودینامیک
مقاله 6، دوره 10، شماره 2 - شماره پیاپی 28، اسفند 1400، صفحه 103-124    اصل مقاله (1.13 M)
نوع مقاله: مقاله پژوهشی
نویسندگان
رضا بابایی1؛ محمدمهدی علیشاهی* 2؛ مجتبی میرزائی3
1دانشجوی دکتری، دانشگاه شیراز، شیراز، فارس، ایران
2استاد، دانشگاه شیراز، شیراز، فارس، ایران
3استادیار، دانشگاه شیراز،شیراز، ایران
تاریخ دریافت: 17 آبان 1400،  تاریخ بازنگری: 09 بهمن 1400،  تاریخ پذیرش: 19 بهمن 1400 
چکیده
استخراج ضرایب آیرودینامیکی و مشتقات دینامیکی با دقت بالا یکی از مهم‌ترین کاربردهای آزمایش‌های ایروبالستیک است. این‌کار با اندازه‌گیری موقعیت‌های خطی و زاویه‌ای و سرعت‌های مربوطه و دیگر پارامترها بسته به حسگرهای به‌کار رفته در آزمایشگاه، انجام می‌شود. مهم‌ترین سوال قبل و بعد از انجام این آزمایش‌ها میزان دقت نتایج بدست آمده، اثبات درستی روش و الگوریتم به‌کار رفته در استخراج ضرایب و اثر خطاهای مختلف بر روی نتایج است. بدین منظور می‌توان اثر وجود خطا در مقادیر اندازه‌گیری شده نسبت به ضرایب آیرودینامیکی مورد نظر را قبل از انجام آزمایش مدلسازی، محاسبه و بررسی نمود.
در این مطالعه علاوه بر انجام آزمایشات پروازی برای تعیین ضریب پسا، مقایسه اثر وجود خطا در انواع پارامترهای اندازه‌گیری شده در ضرایب آیرودینامیکی نیز ارایه شده است. در یک سری آزمایش پروازی ضریب پسای کره با خطای کمتر از 3% استخراج گردید که مبین توانایی تخمین ضرایب آیرودینامیکی با دقت بالا از آزمایشات ایروبالستیکی می‌باشد. خطاهای آزمایشات ایروباستیک می‌تواند ناشی از حسگرها، خطای ساخت نمونه، خطای الگوریتم تخمین و ... باشد که با در نظر گرفتن هر یک، میزان خطای نهایی محاسبه شده و نتایج پروازی مدل شده در حضور خطا نیز می‌تواند با مقادیر بدون خطا مقایسه می‌گردد. این بررسی نشان خواهد داد که تاثیر خطای هر یک از داده‌های پروازی بر روی حل عددی مدل پروازی و نتایج ضرایب تخمین زده شده چگونه است و در نتیجه در انتخاب هر یک از حسگرها در آزمایش‌ها پروازی ایروبالستیکی چه دقتی باید لحاظ شود.
کلیدواژه‌ها
آزمایش ایروبالستیک؛ شناسایی و تخمین ضرایب؛ روش حداقل مربعات؛ ضرایب آیرودینامیکی؛ خطای ضرایب؛ ضریب پسا
عنوان مقاله [English]
Measurement of Drag Coefficient and Estimation of Aerodynamic Coefficients Using Nonlinear Least Square Method on Simulated Aeroballistic Tests Considering Experimental Errors
نویسندگان [English]
Reza Babayi1؛ Mohammad Mehdi Alishahi2؛ Mojtaba Mirzai3
1PhD student, Shiraz University, Shiraz, Fars, Iran
2Professor, Shiraz University, Shiraz, Fars, Iran
3Assistant Professor, Shiraz University, Shiraz, Iran
چکیده [English]
Extraction of aerodynamic coefficients and dynamic derivatives with high accuracy is one of the most important applications of aeroballistic experiments. This is done by measuring the linear and angular positions and the relevant speeds and other parameters depending on the sensors used in the laboratory. The most important question before and after these experiments is the accuracy of the obtained results, proving the correctness of the method and algorithm used in extracting the coefficients and the effect of different errors on the results. For this purpose, the effect of error in the measured values relative to the desired aerodynamic coefficients can be calculated and investigated before performing the modeling test. In this study, in addition to performing flight tests to determine the drag coefficient, a comparison of the effect of error in a variety of parameters measured in aerodynamic coefficients is also presented. In a series of flight tests, the drag coefficient of the sphere was extracted with an error of less than 3%, which shows the ability to estimate aerodynamic coefficients with high accuracy from stests. Errors of aeroballistic tests can be caused by sensors, sample construction error, error of estimation algorithm, etc. By considering each of them, the final error rate is calculated and the flight results modeled in the presence of error can be compared with error-free values. This study will show the effect of the error of each flight data on the numerical solution of the flight model and the results of the estimated coefficients, and therefore how carefully should be selected in the selection of each sensor in aeroballistic flight tests.
کلیدواژه‌ها [English]
Aeroballistic test, Nonlinear Least Square, Aerodynamic coefficients, Coefficients error, Drag Coefficient
مراجع
  1. Chapman T. and Kirk, D.B. "A Method for Extracting Aerodynamic Coefficients from Free-Flight Data”, AIAA Journal, Vol. 8, No. 4, pp. 753-758, 1970.
  2. Dupuis, A. "Aeroballistic Range Tests of a Dart Model at Supersonic Speeds”, Presented at the 15th Atmospheric Flight Mechanics Conference, Tarragona,Spain, 1988.
  3. Tam, T., Ruffin, S., Yates, L., Gage, P., Bogdanoff, D.,‌and Morgenstern, J. "Sonic Boom Testing of Artificially Blunted Leading Edge (ABLE) Concepts in the NASA Ames Aeroballistic Range”, Presented at the 38th Aerospace Sciences Meeting and Exhibit Reno, NV, 2000.
  4. Brown, J.D. Bogdanoff, D.W., Yates, L.A., and Chapman, G.T. "Transonic Aerodynamics of a Lifting Orion Crew Capsule from Ballistic Range Data”, Journal of Spacecraft and Rockets, Vol. 47, No. 1, pp. 36-47, 2010.
  5. Topper, B., Brown, T.G., Bukowski, E., Davis, B.S., Hall, R.A., Muller, P.C., Vong, T.T.,and Brandon, F.J. "Feasibility of Determining Aerodynamic Coefficients for a NASA Apollo Body with the Use of Telemetry Data From Free Flight Range Testing”, Presented at the Army Research Lab Aberdeen Proving Ground MD Weapons and Materials Research Directorate, 2007.

 

  1. Wey, P., Bastide, M., Martinez, B., Srulijes, J., and Gnemmi, P. "Determination of Aerodynamic Coefficients from Shock Tunnel Free Flight Trajectories”, Presented at the 28th Aerodynamic Measurement Technology, Ground Testing, and Flight Testing Conference, New Orleans, Louisiana, 2012.
  2. Toyoda, A., Imaizumi, T., and Sasoh, A. "Near Field Pressure Measurement Around Three-Dimensional Free Flight Models”, Presented at the 31st AIAA Applied Aerodynamics Conference, San Diego, CA, 2013.
  3. Toyoda, A., Sasoh, A., Imaizumi, T.,‌and Ooyama, T. "Near Field Pressure Measurement Around Free Flight 69 Degree Swept Back Delta Wing Model”, Presented at the 53rd AIAA Aerospace Sciences Meeting, Kissimmee Florida, 2015.
  4. Iwakawa, A., Furukawa, D., Aoki, Y.,and Sasoh, A. "Free Flight Measurement of Aircraft Model Using Aero Ballistic Range”, Presented at the 33rd AIAA Applied Aerodynamics Conference, Dallas, Texas, 2015.
  5. Abtahi, S.F. "Identification of Dynamic and Hydrodynamic Characteristics of an Underwater Vehicle Using Physical Data and Robust Control”, phD Dissertation, Department of Mechanic Engineering, Shiraz university, 2019.
  6. Babayi, R. "Estimation and Sensitivity Analysis of Aerodynamic Coefficients of an Aircraft Using Nonlinear Least Square and Fisher Matrix”, Journal of Aerospace Mechanics, Imam Hossein University, Vol 9, No. 2, 2020.
  7. Siouris, G.M. "Missile Guidance and Control Systems”, Springer, 2004.
  8. Albisser, M. "Identification of Aerodynamic Coefficients from Free Flight Data”, 2015.
  9. Masoominia, M.A. "Principles of Coordinate Systems and Rotation”, Sharif University of Technology Press, Tehran, Iran, 1988.
  10. Keesman, K.J. "System Identification: An Introduction”, Springer Science & Business Media, 2011.
  11. Piekutowski, A.J. and Poormon, K.L. "Development of a Three-Stage, Light-Gas Gun at the University of Dayton Research Institute”, International Journal of Impact Engineering, Vol. 33, pp. 615–624, 2006.
  12. Bailey, A.B. and Hiatt J. "Free-Flight Measurements of Sphere Drag at Subsonic, Transonic, Supersonic, and Hypersl'nic Speeds for Continuum, Transition and Near-Free-Molecular Flow Concitions”, AEDC-TR, 1971.
آمار
تعداد مشاهده مقاله: 262
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 162