Экспериментальные исследования вращающейся в плоскости угла атаки модели летательного аппарата при дозвуковом обтекании
Авторы: Калугин В.Т., Назарова Д.К., Петух В.П.
Опубликовано в выпуске: #3(147)/2024
DOI: 10.18698/2308-6033-2024-3-2343
Раздел: Авиационная и ракетно-космическая техника | Рубрика: Аэродинамика и процессы теплообмена летательных аппаратов
В настоящее время одна из актуальных задач космонавтики — сужение районов падения отделяемых частей ракет-носителей с целью обеспечения отчуждения таких земель. Для того чтобы более точно прогнозировать расположение районов падения, в математическую модель полета отделяемых частей нужно вводить их аэродинамические характеристики, учитывающие вращение таких элементов. Для получения этих характеристик необходимо разработать специальную экспериментальную базу, на которой можно было бы проводить испытания с вращающимися моделями. Поэтому была создана установка, позволяющая определять аэродинамические нагрузки на модель, вращающуюся в плоскости угла атаки в набегающем потоке. На этой установке были проведены отладочные эксперименты с цилиндрической моделью, имеющей полусферическое головное затупление, и получены зависимости лобового сопротивления от угла атаки модели при ее вращении с угловыми скоростями 5 и 10 град/с. Аналогичные зависимости были также получены путем численного моделирования поставленных экспериментов в программном комплексе вычислительной газовой динамики FlowVision. Сравнение расчетных и экспериментальных данных показало, что созданная установка дает достоверные результаты и ее можно использовать при дальнейших параметрических исследованиях аэродинамики вращающихся моделей.
EDN XUZJLK
Литература
[1] Жителей Шахтинского эвакуируют из-за падения ступеней ракеты «Союз-2.1б». ТАСС. URL: https://tass.ru/proisshestviya/18457215 (дата обращения: 20.08.2023).
[2] Мешков Н.А., Вальцева Е.А., Харламова Е.Н., Куликова А.З. Реальные и мнимые последствия ракетно-космической деятельности для здоровья населения. Гигиена и санитария, 2015, № 7, с. 117–122.
[3] Джуламанов Т.Д., Серикбаева Г.К., Рсымбетов Б.А., Калыбекова Н.И. Приоритетные направления рационалного использования земельных ресурсов в республике Казахстан. Московский экономический журнал, 2023, № 4, с. 120–146.
[4] Арсеньев В.Н., Казаков Р.Р., Фадеев А.С. Обеспечение падения отработавших частей ракеты-носителя в заданные районы при пусках с новых стартовых площадок. Труды МАИ, 2012, вып. 58. URL: https://mai.ru/publications/index.php?ID=33415 (дата обращения: 21.08.2023).
[5] Поляков П.П. Управление отделяемыми частями ракет-носителей с целью сокращения районов падения. Лесной вестник, 2015, № 3, с. 90–94.
[6] Елисейкин С.А., Подрезов В.А., Полуаршинов А.М., Ширшов Н.В. Проблемные вопросы расчета районов падения отделяющихся частей ракет-носителей. Труды Военно-космической академии им. А.Ф. Можайского, 2016, № 655, с. 107–113.
[7] Трансляция запуска автоматической станции «Луна-25». YouTube. URL: https://www.youtube.com/live/cgi2pIFrnW4?si=qdb0cRNItoOD8lw6 (дата обращения: 20.08.2023).
[8] Smith L.H., Nunn R.H. Aerodynamic Characteristics of an Axisymmetric Body Undergoing a Uniform Pitching Motion. Defense Technical Information Center, 1975, 99 p.
[9] Montividas R., Reisenthel P., Nagib H. The scaling and control of vortex geometry behind pitching cylinders. In: 2nd Shear Flow Conference, March 13–16, 1989, Tempe, AZ, USA. AIAA Meeting Papers. https://doi.org/10.2514/6.1989-1003
[10] Калугин В.Т., Луценко А.Ю., Столярова Е.Г., Хлупнов А.И. Аэродинамические трубы дозвуковых и сверхзвуковых скоростей. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004, 28 с.
[11] Аксенов А.А. FlowVision: Индустриальная вычислительная гидродинамика. Компьютерные исследования и моделирование, 2017, № 1, с. 5– 20.