View
212
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
�
������������ ����������� �������������� ������
�
��
������������ ���� ������������������� ��������
��������������������� ����������
��
�������������� ����� �������������������
� ��������� ����� ���������������� ���� ������������������� ��������
������������������������������������ ������� �� ������������ ��� ��������
�������� ���!���� ���� ��������������"� ��������� �������������������������
�����"������ ���������� ������ ��� �������������#�� ���� �������� �� � ������ ��
���� �������� ��� ������� ���� ������ ��������������"������������������� ����
� ����� � �� ��� ���� �� � ��� �� � �� ��� ��� � ��� ���� ��� �� $�� �� ��� ������!
��� ���� ���� ����������� ������������ "���������� ���� �%������� ���������
�� ���� ������ �� ��� ���� ��������� ���� �� � � ����� � � ��� ���� ��������
����� ������������������������������ ����������������� �� ���� ���� ���
��������������&��� ���������������������� ����������� ���"������������� ���
� ������ �����������������������&��� �!�� ����� ���������� �������� ��������
������������������������������������ �%������ �������������������������������
������� ����� ����� �� ���������������� ������!�� ����������� �� ��������
����������� ���� �%������������ ���� �%����������������
'�������� �
��� �� ���������������
�� �� ��������������������������������� ������
��� �� ������������
��� �� �����������������
�� �� ������������
���� �� ��� ����������
�� �� ������������� ���
!� �� ��!������������ ���
�� �� ������������� ���
�"�� �� ��"�� ���������� ���
# � �� ����� �������������
#$� �� ��������#� �����
�
�
(�� (� �������
����������������������������������������������$���"���������������������������������� ����������%����&���
�� ��� �����������������������������"�� ����� ����������!����� ��� ������ ������������� ����������� ��������� �����
������ ��� �����"�� �"�� ������� ����������� ��"����� �� �� ��� ����� ��� ���������� ��� �� ���� ��� ���� ��������� ���������
�����������������������������������!�����������������������������&�����"������������������ �����$�������� ���
����������!������������������������������������������������&������������!�������������� �������������� ������
����� �������� !���� ����� ������������� '���� ��� ���� ������ � ������ � �� ��� ���� �����(�������� ������� �������� ����
�����������������������������������������������������������������
&����� �������������������������������"���������������������������������������������&��������������������
��������� ������� ����� �����"����� ������ �����"���!��� ������ ������������������"������ ���!��� ������ ��� �����
�� ����� �������������������) �������������������������#� ��������������������� �������� "��������$�
�������� �#������ ��� �������� ����������� ��� ���� ������� ���������� ������� ���� �� ���� �� ���!��� ���� ��������� ���
���������������������������������������� ���������������������*����������������$�������������)��������$��������+�"������$�,-./0����� ��& ������
���������1����$�������������)��������$��������+�"������$�,-./0����� ��& ����$����������������
&�
46th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference & Exhibit25 - 28 July 2010, Nashville, TN
AIAA 2010-6831
Copyright © 2010 by Mahmut F. Aksit. Published by the American Institute of Aeronautics and Astronautics, Inc., with permission.
�
������������ ����������� �������������� ������
�
��
���!����������������������� ���������������������������������#��������� ���������������������������������������
��������������������"����!������������� ������������������������ �������������#� ������2������������������� ������
���"������������ ��������� ����������� �����$�!������� ��������!�����������1���� �������������� ��������� ���������
��� �������� �������������������������� �������������������������������������������������������������������������
�������
� 2������� ��������� ��� ��� ��� ���� ��3��� ����� ���������������� ����� ������� �"������ �������� ���� ����� ��� ��� ���� ������� �������������������������������������������������������������������� ������� ����������������������������������� � ������ ������� ��� ������ ��� ��� ���� ����� ��� ��4 ����� ��� ���� �������� ����� ��� ��������� ����� ��������� ��� �� �������� ��
�$���2������������������� �����"�����������5$�!������� ��� �������������������������"���������� ������������
��������������������������������������5$��� 2������������������������� ������������ ������������������������������������������������"������$�����"�� ���������!���������������� ������ ���� �������$�� �� ��� ��������� ��(���������� ����$� ����� ��������� ���������!��������� ������������&��� "���� ������#� �� ��� ��� �� ��� ���������� ��� ����(�������� ����������� ����� ��� ����!� �� !���(������
���������� ���� ������� � ���� ������� ��$� ������ ���� �#���������� �� ����,$-� !����� ����� ��� ��������� ����� �������
������$� ��!�"��� ���� ������ ���� ������� �����������$� ��� ����� ��� ���� ������ ������� ��� ��� ��� ����� ����� �����
6������$������ �������������������������%�����"���������������������7���$����� ����������������������������������
������������� ������� ����������������� ������������ ����2�� ������������������������
�� ���������� �����"������
�������������$������"����������������������������������&�������������������������������� ����"���� ��������������
����� ��� ��"����� � ������ ���� ������ ������ ��$� � ���� ���� ���� ������ ���� ����� ��%��� ��� ������� ����������� ���
���������&�����������������4 ������������������������������������������ ����������������)�"�����������������������
����������������������"�����������������8�������������9��7�!�"��$� �����#���������������������������2�� ���������
��� ������ ��� ����� ���� ��� ��� ��� ��� ���������� �� ���� ����� ��������� &��� �������� ��� ����(��(�������� ���������
��"������ ������ ��� !���� ��� ���������� &��������$� ������ ��� ���� �� ��� ��� ��� ���� ���� ���� "����������� ��� ����
�#�������������������������
� �&���������������������!���� ������� ������������"���������/-�,��1�����: ����������;������, �<��1�����: �=/�
�������;������������������#��������������/��7�!�"��$����������������"�� ������!�� ��������!�������� �����������
���� ������ ���� ���������������� �����������!(��!�!����������� �������� ���!��>� ���������0� �����������(,�������
�������$�!���������������������������� �������#����������������������"��������������������!�������!�������� ����������
� ����$� "���� �� �#���������� �����"������$�� ����������� ����� ����� ������� ������ ����������������� ��������� ���
���������������
� ������!���$������������������������������ ������������������ ��������� �������������������"�����!�������
����� �����&������ ������"������������������������������������������������������� ������������������������������
����<$�������� ����������� �� �������������� ��������"���� ��� �������������� ���� ���������&����!����������� � ������
���������������������������������������� ����������&����#������������� ����������������������!������������������� �����
((�� �!�� �����������
� 7� ��������������������������������������������&������������ ����������� ����������������������������"�����������
������������������ ��������� ������������!����!�������������:��� ����;��&�����������������!����,�=(�-+?@�(,2�
�������"������&!�����!������������������ ����� ���$������������������������������������ �����A&�(,</(<2�*(��
����� ����� ��� ����� ����� ���� ���$� !����� ��"�� < <�.�<�B�2�*� ������"���� ��� (�=C>� ��� � C>� �����������
�������� ���������&���������������������������� ������������ ������������� ������ ������������� ������� ����"���
������"��������������&����� ����������������� ������������!��������������������������&����� ����������������
��"�� ���������� �� ��������%��� ������ ������� &�� ����� ��� �������� ������� ����������� ���!��� �� ��� ����� ��� ������
� �����$�����������������%�������������������%������������������������������������������2�������������������������
�������������������������!������� ����� ������ ��������������� ������ ���� ����������� ��� ����� ���������������
������� �!�� ����� ������ ������ �������� ������ ������� ������� ���� ����� ����������� ��������� ��� ��� �����"�� ��� ����
���������������������� ���������������=(�������������4 ����������������������������������� ���������� ��%���
���$�6(�������"�������� �������!����������� ��������������"���������������������������� �����$�6(��������"���
�������������������������������� ������������ ��������������������������� ��������( ��������������������&���������� ���������������������������������!�������������������������������������������������!���� ���������
��������������#������������������������&����������������"���������������������������������"���������� ����!�����
���� ���������� �#��������� �� ���� � ����� ������� ������������� +��� ��� ���� ��� ������ ���"����� ����� ��������� ���
������������� *���"����� ����� ����� ����!� ������� ��� ��������� �� ��� ����� ����������� ��� ����������� ������� ��� ������
������������=���
�
�
������������ ����������� �������������� ������
�
,�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�������������������!������������������4 ������������&�����������������������������-/ ����������#�� ��
���������� ������!���� �/� �'�� �� �� ������� 1�!��� ��� ���� ������� ��� ����������� ��� ���� ������ ��� �� �������� ���$�
!������������ �������������� �� ������������ �������!�����������������
�����&�������������!����������������������� ���!������� ������������������ ����������������"�����������������������
������������������1��%����������������������������������� ����������������� ����������������������!�������� ����
�����������������������������2�����������������������������%������������������ �����������������������������������
�������������"��������������� ���������� �"���������!�������������� ��������������� �����&���������������������
��������$���������������� ��%������������ ������ ���� ��� � ��� ���������������� ������������(�������#� ����� �������������
����� ��������� ��� ���� ���� ��� ����� ���� ������� �� ������ A#��������� ���� ��� ����� ���� ����� ������� ��� �������
����������1���� ����������� �����������������������,���������������������&�������������������������������������
!���������� �D��:-�����;$�� �D��:=�����;$���, �D��:�������;�!��������������������������/�D���&������� ����
�����"�� �����������"�� ��� ����� � ����������� ������������������������ ���� ��������� �����$� �����"��������� ����
��������� ����������!���������������������������� ����������������� ���������������������������(�������������������
����������������������
� ����������������������� �����������, �=�����:/��/ ��;�����������������&���������������������������������"������
�������������������!�������������������������� ���������!������������������������������������ ���������!����-/�
������������������/����������������������������� �����������������&������������������������������������"������
����������������
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
)��� �*�� ���������������������������������������
$��� � ��� ����� ��
� ���� ��������
+���� ���� �������
�
������������ ����������� �������������� ������
�
-�
�
�
�
�
�
��
��� ��� ���
������������� �����
����������� ���� ����
����� ��
����� ��
����� ��
����� ��
�
�
�
�
�
�
�
(((�� �!�� ������� ����� �
� ���� �����!����������$� �����#��������������������� �����������������#� ��������� ������� ��� ������������
��������� ������������������������������������������������$����������������������������������� ����������"�����
�������������������
�
,�� ��������-���� �����.�� ���������������
&������������������"��!��������������� �������������������!������ ���������������( �$��!���������������������
�� ��������������!����������(��(���������������������$���������������������������� ���������������������� ��%���
������"�������!��������������&��$������ ��������������#� ������������� ���������"��������� ��������������!����
�����������������#���� ���"��������������������������������������������&������������������������������������������ �����
���������������������� �������� ���������������� ��������������������������� ��������������������������������!����
������� �������������!�������������������� ���� ����������������������������������������(� ��������������
&������� ������ ����� ����� ���� ������� ��� ������ ����� ���� ����� ��������� ��������� ��������� � �� ��� ���� �������
����������� &��� �������� ��� ������ ����� ������ ���� ����������� ���� "���� �� ������� �#� ����� ��"���$� ��� ���� ����� ���
������������������������������� ������������������������!������������������������$������������������������������
��������������������!�������������������������������������������!��������������������������������������������������
&����������������������5*�������� �������������������������������%������������!�������������� �������������������
�� ����!����� &��� ������� ��� ��������� ������� ������������ ��"���� �������� ���� � ���� ���� ����%����������� ��� ����
�� �����&!������������������������������������������������������������������������������������������� ������������
�� ���� ��� ���� ����� �"������ ��� ������ �������� ���� ��������� ��� ���� ����(������ ������� ������ �������� ��� ���� ����
���������������&����������������� ����������������#����������������!������� ���,���
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
)��� �/������� ����� �������� �� ����� �� ��������� ������ ���� ���������������!�� �����
&������ ���������������������(�������������������������������������������!��������������������������������&���
������������������#� ����������������������������������������������������������������"�����������������������������
)��� �0�+������������������������
�
������������ ����������� �������������� ������
�
/�
�
�
�
�
�
�
��� ��� ���
������������� �����
������� ����
������
������
������
������
�
�
�
�
�
�
� ��� ��� ��� ���
���������� ����������
��������������
������ �
���� �
������ �
���� �
����� ������������������������������������������������������������������� ��������� ������#������������ ���������
���� ��!� ��� �#������ ������ ����� ��(��������� �� ����� ����"�� ��� &����� ���� ������� ����� ��� �� ���� !���� ����
�����"����������������������������������� ���������!�������� ������������������ �������������
��� ��������-���� ����.�� $�������������A#���������������� ������������������������������������������������������������������������!�������������������
����������������� ������&������ ��������������������������������������������������������"�� ������)������������
������� ����� ���� �!����������� ������$� �����, � �������� � ����� �� ��� �#������� ����� ���� ��� ���� ������ � �!��
��������� ������ ������ ������$� ���� ������� ��� � ������ "���������� ����� ����"�� �� ��� ������� ���������!���� ����������
����������
&��� �#��������� ������!���� ���� ��3 ������ ��� �������� ������������ ��� �� ���� ��������� ���� ��������� ��������
���������&�������������������� ����������������������������������������������������������������������6������������
������� ��� ���������� ���� �� ���������� ����� ��� ����� ���� "���� �� ����������� ��"���$� ���� ����� ��� ������� ��%��� ���
����������"������������������������������������&������� ��������(������������������������������������������ ���-�
����, ����$��������� ���/������ �������������������
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
� �
)��� �1������� ����� �������� �� ����� �� ��������� ������ ���� ��������� ��� �������/222 ���
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
)��� �3������� ����� �������� �� ����� �� ��������� ������ ���� ��������� ��� �������*2222 ���
�
�
������������ ����������� �������������� ������
�
0�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
� ��� ��� ��� ���
���������� ����������
��������������
�� ���
�������
��������
�������� ���������� ����� ��� ���������������� ������ ���������������� ��������!���������������������� ����������� ���
����������&��������"���� ��� ������!����������!���� ��������������� ��� ��� ������������������ ��� ���.�� � ������ ������
������������$��������������������������������������� ���������#� ������������� �,����:�������;������������������
����$� ����������� ��� ����� ��� ����� ������������� ��������� ����� ������� ������$� �������� ���������� � ��� ��� �������� ��
��� ���0$�!������������������ ����������������������������������������������$������������"��������������������
����������������������������!���� ������������������ ������ �������7�!�"��$������� ������ ������ ����������$� ������ ��
�������������!�������������������������������������"������������
&��������������������������������!�������������������������������������������������� ������������������������
�� ������������� ������������� �����#��������� ��� ���������������� ������������ �������� ���"���������������
���� ��"� ������ ������� � ��� ������ "��������� ���� ��"�� ��� ��� �������� ����������$� �������� ��� ���� �����
���������������� ����������������� ��� ����� ��� ���� ����� ������� ������ ��� ��� ������ ���� � ��� ����������� ����� ������
������������!��� ���� ������������������� ��������������� �������7�!�"��$� ����������� ����� ������������ ���� ���
�#�������������"����������E���������������(�� �����������������������"���� �������������������� ���������������������
"�����������7�!�"��������$������� ����������������������������������������������"���!���������������������������
�����, ��������� ����������������� �����������������������������������������������!����������������������
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
)��� �4������ ����������������� ����� ����� �����������������5�60�3��
�
��� ����+���� ������������ �
2� ���������������!�����#����������������������������"�� ����������������� �����������������������������
����"�� ���!������������������������ �������������������������������:, ����;�����������&����������������������
���������������� �����!������������������������������������� �������������$������������������������������� �����&���
������������������ ���������������������������!���� ������"��������#��������� ���������&������ �����������������
�������������������� �"�������� ���<����������������$������� ���=�����, �����������
&������ ����������������������������������� ����� ����������������������������������� ���!����������������������
����� ���������&��$�������������������E����� ������� �����!�������(������������������!�����������������������������
������������'��������������������������� ����!���� ������"����������� ��$���������$������������� �����������
���� ������� ������� &���� ��������� ����� ����� ������� � �� �� ���� ����� ��� ����� ����� �������� ������� ������� ����
��������������&���������������������!����������������������������������������������.��
'���������������� �"����������!��� ����, ����$����������� �"�������������������������$�������������� ����
3 ��$���������������� �������������������������� ���������������������� ���������&������������������������������
!���� ���� �������� �� ������� ����������� ��� ����� ������� 7�!�"��$� ��#�� �� ������� ������ ���� ��#�� ��
��������������������!����������������������������������������������������$���������������� �����������������������
���� �� ��� ����� ���� ��� "��������� ����� ��� ��� �������� ����������$� �������� ��������� ����� ���������������� �������
&�������"�� �����������"�������������� ����������������������������� ���������"��� ��������� ��$��������������
�
������������ ����������� �������������� ������
�
<�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
� ��� ��� ��� ���
������������� �����
������� ����
������������
�
�
�
�
�
�
�
� ��� ��� ��� ���
������������� �����
������� ����
��������������
������ !!!��"�
������� �� �$����������������������������� �������� ������������������������������������� ��������������"���
����������������������������������� ������������ �����������������������
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
)��� �7������� ������� ������ ����������!�� ����
�
�
�
��
)��� �8������� ������� ������ ���� /222 ����������������
�
�
�
$������� ��������9��� ��� ��
����� ��� ������ ���� !����� ����� �� ��� ������� ��� ����� ��%��� ��������� ��� �� ��� �����$� ���� ���� �������
�������������� ��� ������ ��� ������������������$� ��� ������ ����� ������� ��������!�������F������ ���,�&���� ������
���4 ������������� �������������������������������������������������&������4 �����������������������������������������
���������������������������� ��������������������������2�� ������1&�A������ ��������������������� ����������������
��������������$���������������������������������������������� �����&��������������������� ���������� ������������������
������������������������������) ����������������������� ������������$����4 ��������������!���������������������
� �����7�!�"��$������������������������������������������������������������� �4 ���������������������������������
�
������������ ����������� �������������� ������
�
=�
�
�
�
�
�
�
�
�
���� ��� ���
������������� �����
������� �������
�����������
�����������
���������� ������������������ ���������4 ������������&��������������� ����� �������������������������������
���������������������� �����������4 ����4 ��������� �����������������!��������� �������������������������� ����
����������� ������� 7�!�"��$� ��� ��������� ���� ������� ������ ��� ���� ��������� �� ���� ����� �����$� �������� ����������� ���
��4 �������������!��&��������������������"�� ������� �������������������� ���
&��������������������� ����!������������#� �������"������� ���������=������&������ ���������������������� ���.��
&����������"���������������������!���������� ������������������!�������������������F���������,���A"���� ���
���� �����������4 �������"������������$���������� �� �����"����������������������������������!������
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
(:�� ��������
� 2� ��� ������ ���"���� �� ����� ��������"�� ��� ��"������� ��������� ������!���� ���������� �����"������ �� �������
������������ &���� ��� ����� !�������� ������ ������ �#� ������ !���� �� �������� ������� ����� ��� ���� ���� ) �� ���
� ������������������� �����$�!����������� ����������������������������������$������� ���������������"�����������������
���������������������������������!�������������������!����������&�������������������������������������������������
����������������������������������������#������������� �������������!�������������������� ��������� ���������
) �� ��� ���� ���������� �������������!��� ���� ���������� ��������������������!���� ���!����� ���� ������� �������"��$�
�� ��� ������ ���� ��!� ��� �#������ ����� ��� ��������� ��� ����������� ����"���<�� '����� ����������� �������� �����
����������� ������ �� ������ �#� ����$� ����� ��� ��������� ��� ��������� �� ���������� ����� ��������� ��� ����� !����
� ���� ����� � ���� ����� ��� ������ ���� �#���������� �� ����� !����� ���� ��� ��������� ����� ������� ������$� ������ ����
��� ������������������������"����� ����� ��%���������������������������������� ��������� ��$�� ���������������
������������ �������������&����!������������������#����������������������"��������������"�� �� ��������� ������
������ ����������>��������� ��� ���� ������ ��� ���� ���!������ ���������!���� ���� �������� ����� ��������� �������� ���
������������.����F���������
,������������������������������������������ ����������������"�� �� ��������������������
'����������������������������"��� ��������� �������$���������� ��������������������������"�����!����� ����
����� �� ����������� �������7�!�"��$� ����� ��������������� ����� ��������� ������ ��� ����!��������� �������� ���
����� �����&������������� ����������������������������� ������������ ����������� ����"����������������� �����������
����������$����������������������������������������������6"�����$����������������������������"���������������"����
���� ��������� ������� ���������������������"�� ���
�
�
�
�
)��� �*0������ �������9��������/�����
�
������������ ����������� �������������� ������
�
.�
&��� �����
�2�� $�1�$�)����$���$�@����$�*�$�F��!�����$�*�$���������$�@�$�G7�������������2����������������A����������>�"�������
2� ��������$H��.���%�%%���%&��%�'&����(�%�&&�)*�� � �*"����*��+*�,������(�&-.��� $��������$�>�$��..,$�����1�����
?������(.,(�..0���
������$� @�$�2�� $�1�$�)����$���$�F��!�����$�*��I�$� ���1����$�*�� @�$� G��"�����2� �������$H��/�(�%�%%���%&��%�'&����(�
%�&&�)*�� � �*"����*��+*�,���$�F����2 ���B����$��F$��..0$�����1�����?������(.0(�. <���
,F��$�>����$� ���������$�J�$� G>���������������� �������+���� ��2� �������$H��0 .�%�'&� �� ��� �*����1����������
+*�,���$�7� ���$�&�#��$��../$����A�1�����?���./(I&(�����
�-'���$�1�� A�� ��� @���$� &��B�$� G��&���� ��������� ���� �������� ������ ���&��4 ��� ��� ���� ������ �������� ��2� ��� �����$H�
)*������*,�&�2�����2�1����������� *3�$�B�������$����A$�?����$��...$������0 (�00��
�/�����$� ��� ��$� G�� >��� �������� �� ��� ��� 2� ��� ����� >������ F����� !���� �������$H� 1��)�� )����������$� *���������
1�������������� ��$�&���$�?J$��..=��
�0>� ��$�*��A�$����1����$�*��@�$�G��"����������)�"������������F������ �������I���& �����$H����(�%�%%���%&��%�'&��
��(�%�&&�)*�� � �*"����*��+*�,������(�&-.��� $��������$�'�$��..<$�����1�����?������(.<(�<,���
�<����$� B�$� G�������� 2������� F���(6��� �� ��������� 2� ��� ����� >���� ������$H� �*�� .� �� ��� �*���� ���"*����� *��
�����"*� � .�*������(�4��������*,�$* � ��2�'��.����$�����0�,(0,���
�=) ��$�A��&�$� G�������� ��� ������7������ ���A������ ��� &������� ���)�������B��������� ��7����������� F���� ���6���
2� ��������$H������&�����$��������+�"������$����� �$�� 0��
�.�����$���� ��$� )�� $� J�$� K������$� �$� ��� K�%��$� 7�$� G�� "���������� ��� 1���� ��� ��������� >� ����� �� 2� ��� �����$H�
&�� .� �� ��� �*���� ���"*����� *�� �����"*� � .�*���� ��(� 4�������� *,� $* � ��2� '��.����$� 7��� � $� 7$� � 0$�
�*6��>���(-��
�
�
Recommended