Методика расчета баллистических характеристик идентичных моделей в условиях аэродинамической интерференции от носителя

Авторы

Замолоцких О. А.^*, Николаев А. В.^**, Николаев А. В.^***

Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил «Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина», Воронеж, Россия

*e-mail: Oleg.zamolotskikh@mail.ru
**e-mail: alex_kasya@mail.ru
***e-mail: vaiu@mil.ru

Аннотация

Одной из важнейших задач применения авиации является доставка грузов, сбрасываемых с внешних подвесных устройств в строго намеченную область. Однако при подвеске, и последующем сбросе идентичных грузов при одних и тех же условиях, но с различных внешних узлов подвески самолета-носителя, возникают значительные отклонения мест падения грузов от расчетных. Для определения причин, приводящих к большим значениям относа, произведено моделирование процесса обтекания воздушного судна с грузами, расположенными на различных внешних точках подвески в программном комплексе ANSYS. По результатам моделирования сделан вывод, что основной причиной, приводящей к расхождениям в результатах сбросов с различных внешних точек подвески, является аэродинамическая интерференция от носителя, которая представляет собой дополнительные аэродинамические силы и моменты, которые приводят к изменению аэродинамических качеств баллистических тел. Следовательно возникает задача учета изменения аэродинамических качеств грузов в зависимости от места расположения в математической модели движения баллистического тела. В статье приведен способ учета характеристик аэродинамической интерференции, а также представлена разработка методики расчета баллистических характеристик грузов, расположенных на внешних подвесных устройствах самолета в условиях аэродинамической интерференции.

Ключевые слова:

баллистические характеристики, моделирование, аэродинамическая интерференция, баллистическая модель

Библиографический список

1. Краснов А.М. Авиационные прицельно-навигационные системы. – М.: ВВИА имени профессора Н.Е. Жуковского, 2006. – 623 с.

2. Конуркин В.А. Комплексы авиационного вооружения. – М.: ВВИА им. проф. Н.Е. Жуковского, 2003. – 947 с.

3. Мхитарян А.М. Аэродинамика. – М.: ЭКОЛИТ, 2012. – 448 с.

4. Любимов А.К. Применение системы ANSYS к решению задач механики сплошной среды. – Нижний Новгород: Изд-во ННГУ, 2006. – 227 с.

5. Баранов Н.А. Белоцерковский А.С., Каневский М.И., Турчак Л.И. Численные методы динамики летательного аппарата в условиях аэродинамической интерференции. – М.: Наука, 2001. – 205 с.

6. Темам Р. Уравнения Навье-Стокса. Теория и численный анализ. – М.: Мир, 1981. – 404 с.

7. Правидло М.Н. Методика идентификации характеристик аэродинамической интерференции при анализе материалов летных испытаний // Труды МАИ. 2010. № 37. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=13418

8. Правидло М.Н., Корижин О.В. Методика расчета интерференционных аэродинамических характеристик грузов, отделяемых от летательного аппарата // Вестник Московского авиационного института. 2014. Т.21. № 5. С. 13 – 18.

9. Замолоцких О.А., Николаев А.В. Расчет аэродинамического коэффициента лобового сопротивления авиационного артиллерийского снаряда с помощью пакета ANSYS CFX // XVIII Международная научно-техническая конференция и школа молодых ученых, аспирантов и студентов «Авиакосмические технологии», АКТ-2017. Сборник трудов. (Воронеж, 19-20 октября 2017). – Воронеж: ВГТУ, 2017. С. 102 – 107.

10. Постников А.Г. Чуйко В.С. Методы решения прикладных задач внешней баллистики.– М.: ВВИА имени профессора Н.Е. Жуковского, 1979. – 162 с.

11. Дмитриевский А.А. Лысенко Л.Н. Внешняя баллистика. – М.: Машиностроение, 2005. – 608 с.

12. Волков Е.А. Численные методы. – М.: Наука, 1987. – 248 с.

13. Abunawas Khaled Abdallah. An Approximation Method of Spline Functions // American Journal of Mathematics and Statistics, 2015, vol. 5, no. 5, pр. 311 – 315, doi: 10.5923/j.ajms.20150505.12.

14. Crino S., Brown D.E. Global optimization with multivariate adaptive regression splines // IEEE Transactions on Systems Man and Cybernetics. Part b: cybernetics, 2007, no. 37, pp. 333 – 340.

15. Franca Calio, Elena Marchetti. Cubic spline approximation for weakly singular integral models // Applied Mathematics, 2013, no. 4, pp. 1563 – 1567.

16. Круглова Е.Э. Кубический сплайн // Теория. Практика. Инновации. 2017. № 1. URL: http://www.tpinauka.ru/2017/01/01_2017.pdf

17. Дьяконов В.П. Maple в математических расчетах. – М.: ДМК Пресс, 2014. – 800 с.

18. Richard H. Enns, George C. McGuire. Nonlinear physics with Maple for scientists and engineers, Berlin, Birkhauser Boston, 2012, 946 p.

19. Игнаткин Ю.М., Макеев П.В., Шомов А.И. Численное моделирование интерференции между несущим и рулевым винтами вертолета на режиме горизонтального полета со скольжением // Труды МАИ. 2013. № 69. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=43135

20. Мойзых Е.И., Завалов О.А., Кузнецов А.В. Экспериментальные исследования аэродинамических характеристик дистанционно-пилотируемого летательного аппарата с несущей системой «винт в кольце» в условиях косой обдувки // Труды МАИ. 2013. № 50. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=26557

Скачать статью