تحقیقات جدید منجر به هواپیماهای بدون سرنشین در حال تغییر شکل اواسط پرواز

به زودی ارتش ایالات متحده قادر خواهد بود برای استقرار خودمختار وسایل نقلیه هوایی است که می تواند تغییر شکل در طول پرواز با توجه به تحقیقات جدید ارائه شده در AIAA حمل و نقل هوایی فروم و نمایشگاه مجازی رویداد ژوئن 16.

محققان با ارتش ایالات متحده مبارزه با قابلیت های توسعه فرماندهی ارتش تحقیقات آزمایشگاهی و Texas A&M University منتشر یافته از دو سال مطالعه در fluid-structure interaction. تحقیقات آنها منجر به یک ابزار است که قادر خواهد بود به سرعت در حال بهینه سازی ساختاری پیکربندی برای آینده عمودی بالابر وسایل نقلیه در حالی که به درستی حسابداری برای تعامل بین هوا و ساختار.

در سال آینده این ابزار استفاده می شود به منظور توسعه و به سرعت در حال بهینه سازی آینده عمودی بالابر وسایل نقلیه قادر به تغییر شکل در طول پرواز و در نتیجه بهینه سازی عملکرد وسیله نقلیه را از طریق مراحل مختلف پرواز.

“در نظر گرفتن یک [هوش نظارت و شناسایی] ماموریت که در آن وسیله نقلیه نیاز به سرعت به ایستگاه و یا خط تیره و سپس تلاش برای ماندن در ایستگاه برای تا زمانی که ممکن است و یا پرسه” گفت: دکتر فرانسیس فیلیپس یک مهندس هوا فضا در آزمایشگاه. “در طول داش بخش کوتاه بال مطلوب به منظور رفتن سریع و مانور بیشتر اما برای تنبلی حرکت کردن بخش طولانی بال مطلوب به منظور فعال کردن پایین قدرت بالا و استقامت پرواز است.”

این ابزار قادر خواهد ساختاری بهینه سازی یک وسیله نقلیه قادر به چنین شکلگیری در حالی که حسابداری برای تغییر شکل بال با توجه به fluid-structure interaction, او گفت:.

یکی از نگرانی با شکلگیری وسایل نقلیه قابل توجه است تعادل بین کافی خم سفتی و نرمی برای فعال کردن به شکلگیری” فیلیپس گفت. “اگر بال خم بیش از حد و سپس نظری مزایای شکلگیری می تواند نفی و همچنین می تواند منجر به مسائل مربوط به کنترل و ناپایداریهای.”

Fluid-structure interaction تجزیه و تحلیل به طور معمول نیاز به اتصال بین سیال و سازه و حل کننده.

این به نوبه خود بدان معنی است که هزینه محاسباتی برای این تجزیه و تحلیل ها می تواند بسیار بالا — در محدوده حدود 10000 s core ساعت — به صورت یک سیال و سازه های پیکربندی.

برای غلبه بر این چالش ها محققان توسعه یک فرایند است که decouples مایع و ساختاری حل که می تواند به کاهش هزینه محاسباتی برای اجرا تنها به میزان 80 درصد فیلیپس گفت.

تحلیل ساختاری اضافی تنظیمات نیز می تواند انجام شود بدون دوباره تجزیه و تحلیل مایع با توجه به این decoupled رویکرد که به نوبه خود تولید محاسباتی اضافی صرفه جویی در هزینه که منجر به چندین سفارشات از قدر کاهش هزینه محاسباتی که با توجه به این روش در بهینه سازی چارچوب است.

در نهایت این به این معنی که ارتش می تواند با طراحی چند منظوره آینده عمودی بالابر وسایل نقلیه بسیار سریع تر از طریق استفاده از روش های موجود, او گفت:.

برای 20 سال گذشته وجود داشته است پیشرفت در تحقیقات در شکلگیری وسایل نقلیه هوایی اما آنچه باعث می شود ارتش مطالعات مختلف آن نگاه سيال و تعامل در خودرو طراحی و بهینه سازی ساختاری به جای طراحی یک خودرو برای اولین بار و پس از آن دیدن چه مایع-ساختار تعامل رفتار خواهد شد.

“این تحقیقات تاثیر مستقیم بر توانایی تولید وسایل نقلیه برای آینده warfighter,” فیلیپس گفت. “با کاهش هزینه محاسباتی سیالات-ساختار تعامل تجزیه و تحلیل ساختاری بهینه سازی آینده عمودی بالابر وسایل نقلیه را می توان در یک زمان بسیار کوتاه-قاب.”

با توجه به فیلیپس در هنگام اجرا در یک بهینه سازی چارچوب و همراه با تولید افزودنی های آینده warfighter خواهد بود قادر به استفاده از این ابزار برای تولید بهینه و سفارشی وسایل نقلیه هوایی برای ماموریت های خاص استفاده می کند.

فیلیپس ارائه شده این کار در یک مقاله Uncoupled روش برای انبوه Parallelizable 3-D مایع-ساختار تعامل تجزیه و تحلیل و طراحی همکاری با آزمایشگاه دکتر. تاد هنری و جان Hrynuk و همچنین Texas A&M دانشگاه ترنت وایت, ویلیام Scholten و دکتر دارن Hartl.

tinyurlis.gdv.gdv.htclck.ruulvis.netshrtco.detny.im