\documentclass{article}
\usepackage{xepersian}
\settextfont[scale=1]{B Lotus}
\setlatintextfont{Times New Roman}
\begin{document}

\section{فصل اول}
\subsection{مقدمه}

%\section{اهمیت ماهواره بر ها}


\subsection{آیروالاستیسیته\LTRfootnote{Aeroelasticity} و آیروسرووالاستیسیته\LTRfootnote{Aeroservoelasticity}}


طبق تعریف جسم صلب مجموعه ای از نقاط است که موقعیت آن ها نسبت به هم با گذشت زمان تغییر نکند. در اکثر موارد توصیف رفتار دینامیکی اجسام، استفاده از مدل صلب تخمین خوبی از واقعیت فیزیکی جسم مورد نظر را فراهم می کند و نتایج حاصل از شبیه سازی قابل استفاده کاربردی است. مواد شناخته شده در طبیعت به صورت انعطاف پذیر رفتار می کنند. بدین معنی که تحت اثر هر نوع نیروی خارجی تغییر شکل می دهند. به همین خاطر در بعضی موارد، استفاده از مدل دینامیکی جسم انعطاف پذیر برای اجسام لازم می شود. نمونه آن دخالت دادن انعطاف پذیری بازوی ربات ها در دینامیک و کنترل آن، و انعطاف پذیر گرفتن وسایل پرنده مانند هواپیما و موشک و اجزا آن ها است. سازه وسایل پرنده در مقایسه با پل ها، ساختمان ها و ماشین ها زمینی دارای انعطاف پذیری قابل ملاحظه تری هستند.

 رفتار اجسام پرنده انعطاف پذیر باعث ایجاد پدیده آیروالاستیسیته می شود. این پدیده همانطور که از نام آن پیداست در اثر تداخل نیروهای آیرودینامیک و الاستیک بوجود می آید. در حقیقت با توجه به اینکه نیروهای آیرودینامیک موثر روی هر جسم، وابستگی بسیار زیادی به شکل هندسی جسم مزبور دارند، و چون اجسام الاستیک تحت نیروهای موثر روی خود تغییر شکل هایی هر چند اندک از خود نشان می دهند، وابستگی بین نیروهای ایرودینامیک و تغییر شکل های الاستیک، پدیده آیروالاستیک را ایجاد می کند. این پدیده می تواند نقش مهمی در رفتار دینامیکی وسایل پرنده انعطاف پذیر ایفا کند.
 
آیروالاستیسیته می تواند بصورت استاتیکی یا دینامیکی مورد بررسی قرار گیرد. طبیعی است که در آیروالاستیسیته دینامیکی، نیروهای اینرسی جسم پرنده نیز در آن موثر هستند. اصولا در مبحث ارتعاشات، تداخل بین نیروهای الاستیک و اینرسی سیستم مطرح است که با تحریک نیروی خارجی باعث ارتعاشات سازه می شود. در این پدیده ها با توجه به خواص الاستیک و اینرسی سازه، دامنه و شکل نیروی محرک ارتعاشات مزبور می توانند با روندی واگرایانه عمل کنند و یا مستهلک شوند و یا ارتعاشات تا مدت زیادی باقی بمانند. در هر صورت در مبحث ایروالاستیسیته دینامیک، نیروی خارجی که همان نیروی آیرودینامیک (و یا حتی برآیند نیروی پیشران به عنوان نیروی آیرودینامیک) است، با تغییر شکل الاستیک سیستم تغییر می یابد. طبیعتا اگر این تغییر در جهت تغییر شکل باشد می تواند باعث ناپایداری سازه ای شود. به همین دلیل این مبحث در صنایع هوافضا از اهمیت ویژه ای برخوردار است.

به طور کلی در هر جسم پرنده، پدیده های دینامیکی شامل ترکیبی از رفتار سازه، آیرودینامیک، سیستم کنترل و غیره روی می دهد. پدیده ای که از ترکیب دینامیک سازه، آیرودینامیک و کنترل بوجود می آید پدیده آیروسرووالاستیسیته نامیده می شود. در این پدیده بین تحریکات کنترلی و رفتار آیروالاستیک یکی از قسمت های سازه یا یکدیگر، جفت شدگی روی می دهد. به عنوان مثال، بالک ها که یکی از مهم ترین ابزار کنترلی در پرنده ها هستند، بوسیله فرامینی که سیستم کنترل به عملگرها می فرستد تغییر وضعیت می دهند. ترکیب دینامیک سازه و سیستم کنترل، سیستم دینامیکی جدیدی می دهد که می تواند نقطه ناپایداری خاصی داشته باشد. 

\subsection{بروز انعطاف پذیری در ماهواره برها (دلایل و تاثیرات)}

ماهواره برها نیز پرنده هایی هستند که وابسته به نوع ماموریت و طراحی شان رفتار آیروالاستیک از خود نشان می دهند. مهم ترین دلایلی که باعث انعطاف پذیر شدن ماهواره بر می شود می توان به استفاده از آلیاژ های سبک و مواد مرکب، افزایش نسبت طول به قطر و افزایش نیروی رانش ماهواره بر اشاره کرد. استفاده از مواد مرکب و آلیاژهای سبک در سازه پرنده، به علت محدودیت در اعمال نیروهای رانش و کم شدن سختی های محوری و عرضی، منجر به انعطاف پذیر شدن ماهواره بر می گردد.

موشک های مدرن امروزی که ماهواره برها را نیز می شود جز آنها در نظر گرفت، برای دستیابی به برد بالاتر، بگونه ای طراحی می شوند که نسبت نیروی رانش به وزن در آن ها بالاست. این عامل باعث اعمال نیروی رانشی بالاتر به سازه ماهواره بر می شود و رفتار انعطاف پذیر پرنده را شدت می بخشد.

از آنجایی که نیروی پسای وارد شده به ماهواره بر با مجذور قطر نسبت مستقیم دارد، کاهش این متغیر تاثیر عمده ای در کاهش نیروی پسا ایفا خواهد کرد. با کم شدن این متغیر به خاطر ملاحظات طراحی و از طرف دیگر افزایش طول پرنده به خاطر ملاحظات جانمایی، نسبت طول به قطر -که از آن به نسبت رعنایی تعبیر می شود- افزایش می یابد. نتیجه بالاتر رفتن نسبت رعنایی، منعطف تر شدن ماهواره بر است. اگر نسبت طول به قطر از 15 تجاوز کند، آیروالاستیسیته می تواند باعث ناپایداری موشک گردد. بطوریکه از زمان های گذشته نقش بسیار مهمی در سقوط موشک ها داشته است.

از دیگر رفتارهای الاستیک ماهواره بر، پدیده ارتعاشات پرنده در حین پرواز است. به طور کلی در موشک ها و بطور خاص در ماهواره برها، منابع ارتعاشی فراوانی وجود دارد. ارتعاشات محور توربوپمپ، ارتعاشات موتور و نوسانات آن حول مقدار میانی و اثرات آیرودینامیک لحظه ای\LTRfootnote{Unsteady Aerodynamics} از مهم ترین این منابع هستند. در حالت کلی ارتعاشات ایجاد شده ترکیب اثر ارتعاش طولی، خمشی و پیچشی هستند. ارتعاشات طولی می تواند در اثر تغییرات زیاد نیروهای محوری مثل نیروی تراست بوجود آید. ارتعاشات عمودی -ارتعاشات در امتداد محور عمود بر محور موشک که بدان ارتعاش خمشی می گوییم- می تواند در اثر تغییرات مولفه های عمودی نیروهای وارد بر بدنه (مثل نیروی برآ) و یا در اثر تغییرات نیروهای عکس العملی یاتاقان های صلب محور توربوپمپ ایجاد گردد.

این سه نوع ارتعاش در بررسی دقیق به هم وابسته اند و می توانند اثر متقابلی روی یکدیگر بگذارند ولی بدست آوردن ارتباط این ارتعاشات و تحلیل آنها بسیار پیچیده است و در بسیاری موارد غیرممکن است به همین دلیل در اکثر بررسی ها این ارتعاشات را مستقل از هم بررسی می کنند. بدلیل اینکه منابع ارتعاشی در یک موشک زمین به زمین عمدتا باعث تحریک ارتعاشات در مد خمشی می شوند، می توان ارتعاش خمشی را به عنوان مهم ترین ارتعاش در موشک زمین به زمین فرض کرد. ارتعاش طولی می تواند ناشی از تغییرات زیاد نیروی پیشران در زمان\LTRfootnote{Thrust Fluctuations} باشد که چون نیروی پیشران پرنده بدقت تنظیم می شود، به همین دلیل از مدلسازی این نوع ارتعاشات صرف نظر می گردد. ارتعاش پیچشی نیز می تواند ناشی از چرخش موشک حول محور طولی\LTRfootnote{Rolling}  خود بوجود آید، لکن از آنجا که در اغلب موشک ها، موشک اصلا نمی چرخد یا با یک چرخش دائم حرکت می کند، لذا هیچ کدام باعث تحریک ارتعاش پیچشی نمی شود. در ضمن فرکانس ارتعاشات خمشی بسیار پایین تر از ارتعاشات پیچشی و طولی هستند.

لازم به تذکر است سه نوع ارتعاشات آزاد نام برده ممکن است که همزمان و به صورت ترکیبی به سیستم وارد گردند که در نتیجه بعضا معادلات حرکت مربوط به این ارتعاشات به هم وابسته خواهند بود. اما باید توجه کرد که اولا در روش های تحلیلی به علت پیچیدگی معادلات این وابستگی را در نظر نمی گیرند و این وابستگی فقط در روش های عددی مثل اجزا محدود قابل بررسی است، ثانیا فرض استقلال ارتعاشات محوری، پیچشی و خمشی موشک ها سهولت زیادی را در بررسی مسائل ایجاد می کندکه برای محاسبات اولیه اساسی تقریب های خوبی هستند.

اکثر پدیده های آیروالاستیک نامطلوب هستند، چون اولا در حالت کلی پدیده هایی غیرقابل پیش بینی هستند و ثانیا روی بازده عملکردی وسیله پرنده اثر منفی می گذارند. زیرا در حالت انعطاف پذیر معادلات دیفرانسیل حاکم بر پرواز با معادلات دیفرانسیل حاکم بر تغییر شکل های الاستیک همگیر بوده و در نتیجه می تواند روی عملکرد پرواز تاثیر گذارد. به همین دلیل طراحان سعی می کنند این پدیده در محدوده پروازی جسم پرنده، به حالت بحرانی نزدیک نشود. ولی بررسی و اجتناب از این پدیده از دیدگاه طراحی لزوم تحلیل پس از طراحی را منتفی نمی کند. طبیعی است در تمام انواع موشک، به دلیل سرعت زیاد، نیروی تراست بالا و دارای نوسانات تصادفی و منابع دیگر ارتعاشات از قبیل اجزا چرخنده موتور موشک، اثرات ارتعاشاتی و آیروالاستیک می تواند مهم باشد. ولی در این میان در ماهواره برها به دلیل ابعاد بزرگتر، حساسیت سیستم هدایت و کنترل، نسبت تراست به وزن بیشتر و اینرسی بزرگتر، اثرات ارتعاش سازه ای و تقابل آن با نیروهای آیرودینامیکی می تواند نقش مهمی در رفتار دینامیکی ماهواره بر داشته باشد.

\subsection{تاریخچه تاثیرات آیروسرووالاستیسیته}
\subsection{مروری بر کارهای انجام شده}

\begin{thebibliography}{99}

\bibitem{حافظ} 
دیوان حافظ، انتشارات سروش.

\begin{LTRitems}

\resetlatinfont

\bibitem{faust} 
        author={Hibbard,K. and Glaze,L. and Prince,J.},
        year={2012},
        title={Aerobraking at Venus: A science and technology enabler},
        journal={Acta Astronautica},
        volume={73},
        pages={137-143},
        url={www.scopus.com},


\end{LTRitems}

\end{thebibliography}

\end{document}