دانشگاه علوم و فنون هوایی شهید ستاری - انجمن هوافضای ایران مدیر مسئول: دکتر علی نوری سردبیر: دکتر حمیدرضا زارعی جانشین سردبیر: دکتر وحید خلفی دبیر تخصصی و مدیر اجرایی: دکتر میثم نوری نیارکی ویراستار انگلیسی: دکتر روح اله ملکی نشریه علمی پژوهشی مهندسی هوانوردی 17359449 27 2 2025 10 23 Analysis of Aero-Optical and Aerodynamic Effects on Optical Systems of Hypersonic Vehicles Using Numerical Simulation تحلیل عددی اثرات آیرو-اپتیکی و آیرودینامیکی بر سامانه‌های نوری وسایل پرنده فراصوتی 76 90 234483 10.22034/joae.2025.494156.1259 FA سید وحید قاسمی کارشناس ارشد هوافضا، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی، مشهد، ایران علی اسماعیلی استادیار، گروه مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی، مشهد، ایران Journal Article 2024 12 16 The study of hypersonic aerial systems and optical seekers is of significant importance in the fields of aeronautics and aerospace engineering due to the challenges arising from complex flow phenomena and their applications. This research investigates the aero-optical and aerodynamic effects on optical seekers under hypersonic flight conditions. Numerical simulations are employed to analyze airflow and density variations around the flying body at various speeds and altitudes. The impacts of parameters such as Mach number, Reynolds number, and flight altitude on optical errors and beam deviations are also examined. The results reveal that increasing Reynolds and Mach numbers intensifies aerodynamic heating and density field fluctuations, thereby degrading the image quality of optical seekers. Conversely, at higher altitudes, reduced air density decreases optical errors and enhances optical performance. Furthermore, identifying critical points in altitude and flow conditions plays a pivotal role in designing more reliable systems. These findings contribute to improving the accuracy and reliability of aero-optical systems in hypersonic flight applications. بررسی سامانه‌های هوایی فراصوتی و جستجوگرهای نوری به دلیل چالش‌های ناشی از پیچیدگی‌های جریان و کاربردهای آن، اهمیت بسیاری در حوزه هوانوردی و مهندسی هوافضا دارد. این پژوهش به تحلیل اثرات آیرو-اپتیک و آیرودینامیکی بر جستجوگرهای نوری در شرایط پرواز فراصوت پرداخته است. با استفاده از شبیه‌سازی عددی ، جریان هوا و تغییرات چگالی اطراف جسم پرنده در سرعت‌ها و ارتفاع‌های مختلف بررسی شده است. همچنین تأثیر عواملی مانند عدد ماخ، عدد رینولدز و ارتفاع پروازی بر خطای دید و انحراف پرتو نوری مطالعه شده است. نتایج نشان داد که افزایش عدد رینولدز و ماخ منجر به تشدید گرمایش آیرودینامیکی و نوسانات میدان چگالی می‌شود که کیفیت تصویر جستجوگرهای نوری را کاهش می‌دهد. همچنین، با افزایش ارتفاع پروازی، کاهش چگالی هوا موجب کاهش خطای دید و بهبود عملکرد اپتیکی می‌گردد. از سوی دیگر، شناسایی نقاط بحرانی در ارتفاع و شرایط جریان، نقش کلیدی در طراحی سامانه‌های مطمئن‌تر دارد. این یافته‌ها می‌توانند به بهبود دقت و قابلیت اطمینان سامانه‌های اپتیکی-آیرودینامیکی در پروازهای فراصوت کمک کنند. https://www.joae.ir/article_234483_db35e8e30a25dbff590d80f89cb37501.pdf