Аэродинамические характеристики створки отделяющегося головного обтекателя в дозвуковом несжимаемом потоке
Авторы: Гребенева Ю.В., Луценко А.Ю., Назарова Д.К.
Опубликовано в выпуске: #7(91)/2019
DOI: 10.18698/2308-6033-2019-7-1898
Раздел: Авиационная и ракетно-космическая техника | Рубрика: Аэродинамика и процессы теплообмена летательных аппаратов
Проведено математическое моделирование обтекания створки обтекателя ракеты-носителя при малой дозвуковой скорости набегающего потока в диапазоне углов атаки α = 0…360 град. Расчеты выполнены в программном комплексе SolidWorks Flow Simulation и свободно распространяемом пакете OpenFoam, основанных на применении численных методов моделирования движения жидкости и газа. Получены структуры обтекания и аэродинамические коэффициенты продольной и нормальной сил, момента тангажа, вычислено аэродинамическое качество створки. Определены положения устойчивого равновесия модели. Выявлены особенности обтекания оболочки комбинированной формы при обтекании с выпуклой и вогнутой сторон. Проанализированы зоны отрыва на подветренной стороне и зоны с повышенным давлением на наветренной поверхности при обтекании с вогнутой стороны. Проведено сравнение полученных аэродинамических характеристик
с экспериментальными данными ЦАГИ.
Литература
[1] Сергеева А.В. Анализ влияния ракетно-космической деятельности на окружающую среду. Сервис в России и за рубежом, 2007, № 4. URL: http://service-rusjournal.ru/index.php?do=cat&category=2007_4 (дата обращения 10.02.2019).
[2] Дядькин А.А., Крылов А.Н., Луценко А.Ю., Михайлова М.К., Назарова Д.К. Особенности аэродинамики тонкостенных конструкций. Космическая техника и технология, 2016, № 3. URL: https://www.energia.ru/ktt/archive/2016/03-2016/03-02.pdf (дата обращения 10.02.2019).
[3] Луценко А.Ю., Назарова Д.К. Анализ результатов численного моделирования обтекания тонкой оболочки при сверхзвуковых скоростях набегающего потока. Актуальные проблемы российской космонавтики: Тр. XL Акад. чтений по космонавтике. Сб. тез. Москва, Комиссия РАН по разработке научного наследия пионеров освоения космического пространства, 2016, с. 263–264.
[4] Bloy A.W., Durrant M.T. Aerodynamic Characteristics of an Aerofoil with Small Trailing Edge Flaps. Wind Engineering, 1995, no. 22, pp. 167–172.
[5] Graham M., Muradian A., Traub L.W. Experimental Study on the Effect of Gurney Flap Thickness on Airfoil Performance. Journal of Aircraft, 2018, no. 7, pp. 897–902.
[6] Дядькин А.А., Луценко А.Ю., Назарова Д.К. Математическое моделирование обтекания тонкостенных конструкций в до- и трансзвуковом диапазоне скоростей. Научный вестник Московского государственного технического университета гражданской авиации, 2016, № 223 (1), с. 45–50. URL: https://cyberleninka.ru/article/v/matematicheskoe-modelirovanie-obtekaniya-tonkostennyh-konstruktsiy-v-do-i-transzvukovom-diapazone-skorostey (дата обращения 10.10.2018).
[7] Дядькин А.А., Крылов А.Н., Луценко А.Ю., Назарова Д.К. Исследования особенностей аэродинамики тонкостенных оболочек при сверхзвуковых скоростях с использованием компьютерного моделирования. Тез. докл. Междунар. молодежная науч. конф. «XXII Туполевские чтения». Казань, Издательство Фолиант, 2015, т. 1, с. 68–71.
[8] Космический корабль «Федерация». URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Федерация_(космический_корабль) (дата обращения 10.10.2018).
[9] Епихин А.С. Определение аэродинамических характеристик летательного аппарата при дозвуковом обтекании с учетом действия локальных вихревых течений на элементы его конструкции. Дис. ... канд. техн. наук. Москва, 2018, 156 с.
[10] Jeffrey D.R.M., Hurst D.W., Zhang X. Aerodynamics of Gurney Flaps on a Single-Element High-Lift Wing. Journal of Aircraft, 2000, pp. 295–301.
[11] Delnero J.S. Comportamiento aerodinámico de perfiles de bajo Reynolds, inmersos en flujo turbulento. Tesis Doctoral. Facultad de Ingeniería, UNLP (2007), pp. 43–48.
[12] Калугин В.Т., Луценко А.Ю., Назарова Д.К. Аэродинамические характеристики тонких цилиндрических и конических оболочек в несжимаемом потоке. Авиационная техника, Известия вузов, 2018, № 3, с. 81–87.
[13] Zhongcheng W., Jingxia Z., Xi He, Jinjun Wang. Influence of Gurney Flaps on Aerodynamic Characteristics of a Canard-Configuration Aircraft. Aircraft Engineering and Aerospace Technology 24, 2019.
[14] Pringale Kumar Das, Sombuddha Bagchi, Soham Mondal, Pranibesh Mandal. Experimental and Numerical Study of Velocity Profile of Air over an Aerofoil in a Free Wind Stream in Wind Tunnel. Advances in Materials, Mechanical and Industrial Engineering, 2019, pp. 649–669.
[15] Бельчихина А.А., Должненко Н.Н., Дубов Ю.Б. Аэродинамические характеристики плоских пластин различных форм в плане на углах атаки до 85°. Труды ЦАГИ, выпуск 2339.Москва, 1987, с. 4–7.