Оптимизация компоновки сверхзвукового делового самолета для снижения звукового удара
Авторы: Тюшина М.А., Тюшин А.В., Сафин Р.М.
Опубликовано в выпуске: #4(124)/2022
DOI: 10.18698/2308-6033-2022-4-2170
Раздел: Авиационная и ракетно-космическая техника | Рубрика: Проектирование, конструкция и производство летательных аппаратов
Рассмотрено снижение звукового удара путем оптимизации аэродинамической компоновки самолета, а также параметров головной части фюзеляжа. Обозначена актуальность проблемы звукового удара, создаваемого сверхзвуковым деловым самолетом. Собрана база данных по материалам исследований методов снижения звукового удара как отдельно, так и в целях многопараметрической оптимизации сверхзвукового делового самолета. Данные систематизированы и обработаны. Проведена численная оценка методов снижения звукового удара с точки зрения влияния их применения на уровень звукового удара, создаваемого самолетом. Каждый метод по снижению звукового удара приведен в соответствие с характерным для его внедрения в технический облик этапом проектирования самолета. Такой подход дает возможность принимать компоновочные решения и выполнять их быструю оценку на ранних этапах проектирования технического облика летательных аппаратов данного типа.
Литература
[1] Бирюк В.И., Ибрагимов М.Р., Коваленко В.В., Новиков А.П., Титов В.Н., Чайка Т.Ю., Чернавских Ю.Н., Юдин В.Г. Перспективы снижения звукового удара коммерческих сверхзвуковых самолетов нового поколения. Ученые записки ЦАГИ, 2010, т. 41, № 5, с. 1.
[2] Carlson H.W. The lower bound of attainable sonic-boom overpressure and design methods of approaching this limit. National Aeronautics and Space Administration, Technical Note D-1494, Washington, Oct., 1962.
[3] Sriram Rallabhandi. Sonic Boom Minimization through Vehicle Shape Optimization and Probabilistic Acoustic Propagation. Georgia Institute of Technology. ProQuest Dissertations Publishing, 2005, art. no. 3170096.
[4] Братухин А.Г., Серебрянский С.А., Стрелец Д.Ю. [и др.] Цифровые технологии в жизненном цикле российской конкурентоспособной авиационной техники. Москва, Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), 2020, 448 с. ISBN 978-5-4316-0694-6
[5] Morgenstern J., Norstrud N. Final Report for the Advanced Concept Studies for Supersonic Commercial Transports Entering Service in the 2030 to 2035 Period. N+3 Supersonic Program, NASA/CR–2010-216796, no. PMF-01623.
[6] Ordaz I., Wintzer M., Rallabhandi S.K. Full-Carpet design of a low-boom demonstrator concept. In: 33rd AIAA Applied Aerodynamics Conference, AIAA AVIATION Forum, Dallas, TX, 2015, Paper no. 2261.
[7] Xuan H., Cheng S., Fang L. The Research of Supersonic Aircraft Low Sonic Boom Configuration Design and Optimizations. China Academy of Aerospace Aerodynamics, Yungang West Road, Beijing, 100074, P. R. China, 2016.
[8] Morgenstern J., Buonanno M. Advanced Concept Studies for Supersonic Commercial Transports Entering Service in the 2018-2020 Period Phase. NASA/CR–2015-218719, no. GRC-E-DAA-TN20996.
[9] Чернышев С.Л. Звуковой удар. Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (ЦАГИ), Наука, 2011. ISBN 978-5-02-037961-9
[10] Barabanov A.V., Serebryansky S.A. Substantiation of choosing rational appearance of nose of aircraft with the use of mathematical modeling. A.V.S.A. Aerospace Systems, 2021, vol. 4, no. 2, pp. 171–177. DOI: 10.1007/s42401-020-00079-2
[11] Lengyan, Qian Zhansen. A CFD Based Sonic Boom Prediction Method and Investigation on the Parameters Affecting the Sonic Boom Signature. Aerodynamics Research Institute, Shenyang, 110034, China, 2014.