3 / 13
Обоснование выбора материалов для крыла суборбитального многоразового…
Инженерный журнал: наука и инновации
# 10·2016 3
Рис. 2.
Программы изменения высоты полета (
а
), скорости полета (
б
)
и угла атаки (
в
) суборбитального МКА ТК
высоких температур в первую очередь определяется теплостойко-
стью полимерного связующего, а именно максимальной температу-
рой, при которой данный материал может эксплуатироваться в тече-
ние длительного времени. Поэтому при проектировании для обосно-
вания выбора материалов крыла важно располагать сведениями о его
температурном состоянии.
Тепловое проектирование крыла из ГПКМ для МКА ТК в насто-
ящей работе проведено на платформе ANSYS Workbench 16.0 в сре-
дах CFX и Transient Thermal. Решение задачи разделено на три этапа,
первый из которых посвящен определению радиационного нагрева
крыла МКА ТК на внеатмосферном участке траектории, второй —
моделированию аэродинамического обтекания изолированного кры-
ла на атмосферном участке, а третий — моделированию прогрева
элементов конструкции крыла по толщине [10].
Этап 1
.
Предполагалось, что при движении на внеатмосферном
участке подветренная сторона крыла нагревается прямым потоком
излучения Солнца плотностью 1 368 Вт/м
2
, а наветренная сторона —
потоком собственного излучения Земли и потоком солнечного излу-
чения, отраженного земной поверхностью. Плотности потоков излу-
чения, воздействующих на крыло МКА, зависят от зенитного угла,
т. е. от времени года и времени суток, в которое происходит спуск