Численное исследование аэродинамических характеристик возвращаемого аппарата и донного элемента конструкции в процессе их разделения
Авторы: Калугин В.Т., Луценко А.Ю., Слободянюк Д.М.
Опубликовано в выпуске: #10(118)/2021
DOI: 10.18698/2308-6033-2021-10-2117
Раздел: Авиационная и ракетно-космическая техника | Рубрика: Аэродинамика и процессы теплообмена летательных аппаратов
Рассмотрено влияние процесса отделения крышки люка парашютного контейнера (КЛПК), расположенной в донной части возвращаемого аппарата, на изменение аэродинамических характеристик крышки люка и возвращаемого аппарата. Для моделирования обтекания использовался пакет FlowVision. С применением динамической сетки получены траектории движения крышки без учета силы тяжести для различных кинематических параметров отделения. Определены аэродинамические характеристики возвращаемого аппарата и КЛПК в процессе ее движения. Выявлены режимы, при которых происходит столкновение КЛПК и возвращаемого аппарата. Для данных режимов проведен импульсный анализ и определена минимальная начальная скорость, необходимая для безопасного отделения КЛПК.
Литература
[1] Смирнов В.Ю. Влияние воздушного судна на аэродинамические характеристики грузов на внешних подвесках. Научный вестник Московского государственного технического университета гражданской авиации, 2009, № 141, с. 113−117.
[2] Нестеров В.А., Полянский В.В., Семенов И.М. Определение условий безопасного отделения груза из отсека самолета-носителя. Известия Тульского государственного университета. Технические науки, 2012, № 1, с. 42–46.
[3] Курчанов М.В. Интерференция при разделении ступеней летательного аппарата бикалиберной схемы. Фундаментальные и прикладные исследования в современном мире, 2014, т. 1, № 8, с. 109–116.
[4] Rong W., Gao S., Li J., Lin B., Lei J., Wang H., Jia H. The deceleration strategy and reliability validation of the parachute system on the Shenzhou spacecraft. Scientia Sinica Technologica, 2014, vol. 44 (3), pp. 251–260.
[5] Seedhouse E. SpaceX’s Dragon: America’s Next Generation Spacecraft. Springer, 2015, 188 p.
[6] McKinney J., McCann J.,. Taylor T.P., DePauw T.C. Boeing CST-100 Landing and recovery system design and development an integrated approach to landing. AIAA Space 2013 Conference and Exposition, 2013, pp. 5306. DOI: 10.2514/6.2013-5306
[7] Baber Jr. H.T., Carter H.S., English R.D. Flight test of a Little Joe boosted full-scale spacecraft model and escape system for Project Mercury. National Aeronautics and Space Administration, 1962, 53 p.
[8] Henicke B., Yechout T. Aerodynamic investigation of NASA crew exploration vehicle forward bay cover separation characteristics. 48th AIAA Aerospace Sciences Meeting Including the New Horizons Forum and Aerospace Exposition. 2010, p. 191.
[9] Lei Y., Zheng-yin Y. The interference aerodynamics caused by the wing elasticity during store separation. Acta Astronautica, 2016, vol. 121, pp. 116–129.
[10] Chaplin R.A., MacManus D.G., Birch T.J. Aerodynamic interference between high-speed slender bodies. Shock Waves, 2010, vol. 20, no. 2, pp. 89–101.
[11] Wang J., Wang H., Jiang K., Jiang Sh. Analysis of the aerodynamic impact of the dispenser stance for the separation of cluster munitions. Engineering Applications of Computational Fluid Mechanics, 2016, vol. 10, no. 1, pp. 427–440.
[12] Аксенов А.А., Дядькин А.А., Москалев И.В., Петров Н.К., Симакова Т.В. Компьютерное моделирование течения и относительного движения возвращаемого аппарата и крышки люка парашютного контейнера в процессе их разделения на участке спуска. Космическая техника и технологии, 2015, № 2, с. 39–50.
[13] Ko S.H., Kim C. Separation motion of strap-on boosters with base flow and turbulence effects. Journal of Spacecraft and Rockets, 2008, vol. 45, no. 3, pp. 485–494.
[14] Choi S., Park J.J., Kim Ch. Numerical analysis on separation dynamics of strap-on boosters in the atmosphere. Journal of Spacecraft and Rocket, 2002, vol. 39, no. 3, pp. 439–446. DOI: 10.2514/2.3827
[15] Андреев В.Н., Боровков А.И., Войнов .И.Б., Дроздов С.М.,, Дядькин А.А., Казаков М.И., Казаков М.Н., Михайлов М.В. Особенности аэрогазодинамики отделяемого головного блока системы аварийного спасения с работающими двигательными установками. Космическая техника и технологии, 2014, № 4 (7), c. 10–20.
[16] Дядькин А.А., Крылов А.Н., Луценко А.Ю., Михайлова М.К., Назарова Д.К. Особенности аэродинамики тонкостенных конструкций. Космическая техника и технологии, 2016, № 3 (14), c. 15–25.