Методы управления ударно-волновыми структурами во входном сечении высокоскоростного воздухозаборника летательного аппарата
Авторы: Лаптинская М.М., Савелова К.Э., Чернышов М.В.
Опубликовано в выпуске: #2(134)/2023
DOI: 10.18698/2308-6033-2023-2-2249
Раздел: Авиационная и ракетно-космическая техника | Рубрика: Аэродинамика и процессы теплообмена летательных аппаратов
Рассмотрены особенности регулирования ударно-волновых структур с использованием выдува газа в область течения из перфорированных границ, а также посредством энергоподвода к скачкам уплотнения. Численные исследования, проводимые в программных пакетах газодинамики и с помощью MATLAB, дают возможность определить влияние выдува потока на перестройку возникающих ударно-волновых структур, анализ которых с использованием математического аппарата ударных (детонационных) поляр позволяет оценить их многообразие при импульсном энергоподводе к скачкам уплотнения. Исследуемые методы регулирования этих структур способствуют улучшению характеристик сверхзвуковых летательных аппаратов и созданию их модернизированных конструкций с учетом критериев трансформации ударно-волновых структур, которые во многих случаях бывают неустойчивы.
Литература
[1] Alekseeva M.M., Brykov N.A., Chernyshov M.V. Study of gas flows about the air inlet of high-speed flying vehicles. AIP Conference Proceedings, 2021, vol. 2318, 7 p. DOI: 10.1063/5.0035787
[2] Alekseeva, M.M., Kaun, Y.V., Chernyshov, M.V., Yatsenko, A.A. Influence of surface permeability on gas-dynamic characteristics of high-speed flight. Journal of Physics: Conference Series, 2021, vol. 1959 (1), art. ID 012001. DOI: 10.1063/5.0035787
[3] Усков В.Н., Чернышов М.В. Экстремальные ударно-волновые системы в задачах внешней аэродинамики. Теплофизика и аэромеханика, 2014, т. 21, № 1, с. 15–31.
[4] Maslov A.A., Mironov S.G., Poplavskaya T.V., Kirilovskiy S.V., Tsyryulnikov I.S. Effect of porous inserts on aerodynamics of flying vehicles. Journal of Physics: Conference Series, 2019, vol. 1382, 7 p. DOI: 10.1088/1742-6596/1382/1/012023
[5] Tsyryulnikov I.S., Maslov A.A., Mironov S.G., Poplavskaya T.V., Kirilovskiy S.V.. The efficiency of the method of sound absorbing coatings in vibrationally excited hypersonic flow. Technical Physics Letters, 2015, vol. 41, no. 2, pp. 184–186. DOI: 10.1134/S1063785015020273
[6] Mironov S.G., Kirilovskiy S.V., Poplavskaya T.V., Tsyryulnikov I.S., Maslov A.A. Physical and mathematical modeling of a supersonic flow around bodies with gas-permeable porous inserts at an angle of attack. Journal of Applied Mechanics and Technical Physics, 2020, vol. 61 (5), pp. 693–699. DOI: 10.1134/S0021894420050028
[7] ГОСТ 4401–81 Атмосфера стандартная. Параметры. Москва, Изд-во стандартов, 1982, 180 с.
[8] Каун Ю.В., Тетерина И.В., Чернышов М.В. Инжекция газа в закритическую область сопла как метод управления полетом ракет-носителей сверхлегкого класса. В сб.: Актуальные проблемы защиты и безопасности. Труды XXIII Всероссийской научно-практической конференции РАРАН. Москва, 2020, с. 161–166.
[9] Иванов М.С., Кудрявцев А.Н., Троцюк А.В., Фомин В.М. Способ организации детонационного режима горения в камере сгорания сверхзвукового прямоточного воздушно-реактивного двигателя. Пат. № RU 2285143 С2. Российская Федерация, 2015, бюл. № 26, 10 с.
[10] Chernyshov M.V., Murzina K.E., Matveev S.A., Yakovlev V.V. Shock-wave structures of prospective combined ramjet engine. IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering, 2019, vol. 618, art. ID 012068. DOI: 10.1088/1757-899X/618/1/012068
[11] Savelova K.E., Alekseeva M.M., Matveev S.A., Chernyshov M.V. Shock-wave structure of prospective combined jet engine. Journal of Physics: Conference Series, 2021, vol. 1959, art. ID 012043. DOI: 10.1088/1742-6596/1959/1/012043
[12] Адрианов А.Л., Старых А.Л., Усков В.Н. Интерференция стационарных газодинамических разрывов. Новосибирск, Изд-во ВО «Наука», 1995, 180 с.
[13] Chernyshov M.V., Savelova, K.E., Kapralova, A.S. Approximate analytical models of shock-wave structure at steady Mach reflection. Fluids, 2021, no. 6 (9), paper 305. DOI: 10.3390/fluids6090305
[14] Hornung H.G., Oertel H.; Sandeman R.J. Transition to Mach reflection of shock waves in steady and pseudosteady flow with and without relaxation. Journal of Fluid Mechanics, 1979, vol. 90, pp. 541–560. DOI: 10.1017/S002211207900238X
[15] Денисов Ю.Н. Газодинамика детонационных структур. Москва, Машиностроение, 1989, 176 с.
[16] Li H., Ben-Dor G., Grönig H. Analytical study of the oblique reflection of detonation waves. AIAA Journal, 1997, vol. 35, iss. 11, pp. 1712–1720. DOI: 10.2514/2.40
[17] Medvedev A.E. Reflection of an oblique shock wave in a reacting gas with a finite relaxation-zone length. Journal of Applied Mechanics and Technical Physics, 2001, vol. 42, iss. 2, pp. 211–218. DOI: 10.1023/A:1018811516116
[18] Li J., Ning J., Le J.H.S. Mach reflection of ZDN detonation wave. Shock Waves, 2015, vol. 25, iss. 3, pp. 293–304. DOI: 10.1007/s00193-015-0562-7
[19] Jing T., Ren H., Li J. Onset of the Mach reflection of Zel’dovich — von Neumann — Döring detonations. Entropy, 2021, vol. 23, iss. 3, paper 314, pp. 1–20. DOI: 10.3390/e23030314