15
Численное решение сопряженной задачи гиперзвуковой аэродинамики
результаты существенным образом зависят от режимов обтекания обо-
лочки внешним газовым потоком.
Выводы.
В настоящей работе сформулирована постановка сопря-
женной задачи аэрогазодинамики, термопрочности конструкций ги-
перзвуковых летательных аппаратов внутреннего тепломассоперено-
са. Предложен метод численного решения этой задачи, основанный на
введении двух временных масштабов — «медленного» и «быстрого»
времени. Приведены примеры численного решения сопряженной за-
дачи аэрогазодинамики и термопрочности элементов теплозащитных
конструкций перспективного ЛА. Показано, что вследствие высоких
температур аэродинамического нагрева конструкций из полимерных
композиционных материалов, в них может происходить терморазру-
шение из-за термодеструкции полимерной фазы и образования интен-
сивного внутреннего газообразования в материалах конструкции.
Исследования выполнены при финансовой поддержке грантов Пре-
зидента РФ МК-3150.2012.8 и МК-3218.2013.8 и Министерства обра-
зования и науки РФ (номер НИР 1.5433.2011). Результаты моделиро-
вания были получены с использованием суперкомпьютера СКИФ МГУ
им. М.В. Ломоносова «Чебышев».
ЛИТЕРАТУРА
[1] Anderson J. D.,
Hypersonic and High-Temperature Gas Dynamics
. 2nd ed. Res-
ton, Virginia. American Institute of Aeronautics and Astronautics, 2006. 232 p.
[2] Лунёв В.В.
Гиперзвуковая аэродинамика
. Москва, Машиностроение, 1975,
330 с.
[3]
Гиперзвуковая аэродинамика и тепломассообмен спускаемых космических
аппаратов и планетных зондов
. Москва, ФИЗМАТЛИТ, 2011, 548 с.
[4] Лесин А.Б., Лунёв В.В. Аномальный теплообмен на треугольной пластине
с затупленным носком в гиперзвуковом потоке.
Механика жидкости и газа
,
1994, № 2.
[5] Jack J. McNamara, Peretz P. Friedmann. Aeroelastic and Aerothermoelastic
Analysis of Hypersonic Vehicles: Current Status and Future Trends// 48th AIAA/
ASME/ASCE/AHS/ASC Structures, Structural Dynamics, and Materials Confer-
ence, 23–26 April 2007, Honolulu, Hawaii (
/
sites/default/files/AIAA-2007-2013)
[6] Crowell A.R., McNamara J.J., Miller B.A., Hypersonic Aerothermoelastic Re-
sponse Prediction of Skin Panels Using Computational Fluid Dynamic Surrogates.
ASDJournal
, 2011, vol. 2 (2), pp. 3–30.
[7] Полежаев Ю.В., Юревич Ф.Б.
Тепловая защита
. Москва, Энергия, 1976,
368 с.
[8] Хусаинов М.А.
Термопрочность тугоплавких материалов, полученных газо-
фазным осаждением
. Ленинград, ЛГУ, 1979, 158 с.
[9] Димитриенко Ю.И.
Механика композиционных материалов при высоких
температурах
. Москва, Машиностроение, 1997, 366 с.
