Об изменении положения центра давления острого конуса с малыми вариациями поверхности при гиперзвуковом обтекании

Авторы

Калашников С. Т.^*, Мокин Ю. А.^*, Швалева Р. К.^*

Государственный ракетный центр имени академика В.П. Макеева, Тургоякское шоссе, 1, Миасс, Челябинская обл., 456300, Россия

*e-mail: src@makeyev.ru

Аннотация

Задача оценки максимально возможных величин изменения положения центра давления при малом угле атаки при заданном ограничении величин искажений поверхности гиперзвуковых летательных аппаратов, имеющих форму острого конуса, путем линеаризации сведена к математической задаче определения нормы линейного оператора-функционала. Приведено интегральное выражение линейного функционала, определяющего изменение положения центра давления для заданного изменения формы конуса. Получено интегральное выражение нормы указанного оператора-функционала для заданной ограничительной функции вариаций поверхности. Приведены численные оценки возможного изменения положения центра давления для острого конуса. Проведено сравнение результатов определения величин приращений Δx_ƒ положения центра давления для острого конуса с θ_k=10° при заданном ограничении допустимых вариаций поверхности на основе различных подходов. Показано, что предложенная в работе методика позволяет получать существенно большие величины вариаций δx_ƒ.

Ключевые слова:

гиперзвуковой летательный аппарат, тело вращения, острый конус, малые углы атаки, слабые вариации поверхности, центр давления

Библиографический список

1. Липницкий Ю.М., Красильников А.В., Покровский А.Н., Шманенков В.Н. Нестационарная аэродинамика баллистического полета. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2003. – 176 с.

2. Краснов Н.Ф. Аэродинамика. – М.: Высшая школа, 1976. Ч. I. – 384 с.

3. Лунев В.В. Гиперзвуковая аэродинамика. – М.: Машиностроение, 1975. – 328 с.

4. Краснов Н.Ф., Кошевой В.Н., Данилов А.Н., Захарченко В.Ф. Аэродинамика ракет. – М.: Высшая школа, 1968. – 772 с.

5. Голубев А.Г., Калугин В.Т., Лущенко А.Ю. и др. Аэродинамика. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2010. – 687 с.

6. Аржанников Н.С., Садекова Г.С. Аэродинамика летательных аппаратов. – М.: Высшая школа, 1983. – 359 с.

7. Швец А.И. Аэродинамика сверхзвуковых форм. – М.: Изд-во Московского университета, 1987. – 208 с.

8. Мокин Ю.А., Киселев В.И. Оценка вариаций положения центра давления за счет малого изменения формы затупленных тел вращения при их гиперзвуковом обтекании // Материалы 66-й научной конференции «Наука ЮУрГУ», Челябинск, Издательский центр ЮУрГУ, 2014. С. 1719 – 1727.

9. Мокин Ю.А. О возможностях решения задач гиперзвуковой аэродинамики на основе дифференциальной формы представления обобщенной гипотезы локальности и ее композиции с точными численными методами // Космонавтика и ракетостроение. 2008. № 2 (51). С. 136 – 145.

10. Васильев Л.М., Галактионов А.Ю. Об одном подходе к количественной и качественной оценке реализуемости проектов создания гиперзвуковых летательных аппаратов в части аэромеханики // Труды МАИ. 2016. № 87. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=69597

11. Ерохин А.П., Денискин Ю.И. Общие подходы к мультипликации по теоретическому контуру параметрических моделей авиационных конструкций // Труды МАИ. 2013. № 67. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=41472

12. Мокин Ю.А. Оценка изменения положения центра давления сферы за счет малого изменения формы ее передней части при сверхзвуковом и гиперзвуковом обтекании // Материалы 67-й научной конференции «Наука ЮУрГУ», Челябинск, Издательский центр ЮУрГУ, 2015. С. 1691 – 1700.

13. Мокин Ю.А. Оценка возможных изменений положения центра давления острого конуса за счет малого изменения формы при сверхзвуковом и гиперзвуковом обтекании. // Материалы ХХ Юбилейной Международной конференции по вычислительной механике и современным прикладным программным системам (ВМСПП’2017), Алушта, 24-31 мая 2017, С. 513 – 515.

14. Никольский А.А. О параметризации контура аэродинамического профиля сплайном // Труды МАИ. 2013. № 66. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=40253

15. Пахомов Ф.М., Булыгин М.Г., Гольдин В.Д., Мокин Ю.А. Аэродинамика длинных тонких конусов с асимметричной формой затупления // Вестник Томского государственного университета. 2009. № 4 (9). C. 85 – 92.

16. Дегтярь В.Г., Пегов В.И. Аналитическое представление аэродинамических характеристик летательных аппаратов сложной формы. – Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2015. – 52 с.

Скачать статью