60
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2012
представляет почти цилиндр, радиус которого мы назовем радиусом
вихревой области» [1, вып 1, с. 91]; «Вихри играют весьма важную
роль в случае движения неустановившегося и служат основной для
объяснения установившегося движения» [1, вып 1, с. 185]. В настоя-
щей работе также рассмотрена проблема влияния вихревых возму-
щений на управляющие и стабилизирующие поверхности.
К наиболее широко распространенным нестационарным явлени-
ям при обтекании ЛА или элементов технических устройств относит-
ся образование вихрей за управляющими объектами. В зонах срыва
потока возникают пульсации давления, как правило, носящие слу-
чайный характер и имеющие широкий спектр частот. Вследствие
срыва потока за плохо обтекаемым элементом образуется вихревой
след, который при попадании на другие части ЛА вызывает на них
пульсации давления и аэродинамических сил. Это явление создает
некоторые трудности на практике. Возникновение аэродинамической
тряски (бафтинга) объясняется тем, что вихри, образующиеся за кры-
лом и щитком, установленными под большим углом атаки, воздей-
ствуют на хвостовое оперение и вызывают пульсации аэродинамиче-
ских нагрузок.
Пульсации давления, действующие на упругую конструкцию ЛА,
возбуждают вибрацию обшивки, стенок топливных баков и других
элементов ЛА, колебания несущих поверхностей и органов управле-
ния. Проблеме влияния вихревых воздействий на киль ЛА посвяще-
ны работы [2—4].
Явление срыва вихрей актуально и при обеспечении безопасности
различных зданий и сооружений. При обтекании различных высотных
зданий, систем дымовых труб вихри срываются с наветренной стороны,
вызывая колебания и вибрации этих объектов, а также оказывают влия-
ние на ближайшие строения [5].
Постановка задачи.
Рассмотрим задачу о моделировании вихре-
вых течений для случая обтекания тормозного щитка, расположенно-
го перед килем ЛА на расстоянии
щ
1
l l l
= =
и выдвигаемого в поток
с углом наклона
0, 60 ,
= °
β
а также о воздействии вихрей на стаби-
лизирующие поверхности ЛА (рис. 1).
Рис. 1. Схема воздействия вихрей на элементы конструкций ЛА