Учёные записки ЦАГИ, ВЫПУСК №2, 2013г.

К АСИМПТОТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ ОБТЕКАНИЯ МАЛЫХ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ НЕРОВНОСТЕЙ

Вик. В. СЫЧЕВ

Рассмотрено стационарное течение несжимаемой жидкости при больших числах Рейнольдса около малой пространственной неровности, находящейся в трехмерном пограничном слое. Исследован режим ее обтекания с новым видом взаимодействия, присущим только пространственным течениям. Получено решение линеаризированной задачи.

Ключевые слова: трехмерный пограничный слой, струя, взаимодействие.

Тепловой поток к поверхности цилиндра при пространственных возмущениях сверхзвукового потока

И. В. Егоров, В. В. Шведченко

В работе изучено трехмерное течение в ударном слое при сверхзвуковом поперечном обтекании лобовой поверхности цилиндра в присутствии пространственно-периодических возмущений. На основе численного решения нестационарных трехмерных уравнений Навье — Стокса показано, что малые наложенные возмущения набегающего потока по трансверсальной координате приводят к искривлению фронта ударной волны, образованию существенно трехмерного течения в области ударной волны и большим возмущениям теплового потока на поверхности.

Ключевые слова: сверхзвуковой поток, пространственные возмущения, цилиндр, тепловой поток.

Численное моделирование восприимчивости гиперзвукового пограничного слоя к энтропийным и вихревым волнам

В. Г. Судаков

На основе численного решения уравнений Навье — Стокса для двумерных нестационарных течений исследована восприимчивость гиперзвукового (число Маха набегающего потока М = 6) пограничного слоя на плоской пластине с острой передней кромкой. Рассмотрены физические механизмы восприимчивости к двумерным монохроматическим энтропийным и вихревым волнам в широком диапазоне углов наклона к поверхности пластины. Малые возмущения, вводимые в набегающий поток, сначала проходят через ударную волну. Это взаимодействие генерирует акустические волны вниз по потоку за скачком, которые в свою очередь попадают в пограничный слой наравне с прошедшими энтропийными или вихревыми волнами. При этом акустические волны образуют там неустойчивые колебания существенно большей амплитуды, чем остальные возмущения.

Ключевые слова: гиперзвуковой пограничный слой, восприимчивость, энтропийные и вихревые волны, акустика.

закономерности отрывного течения при входе в выступающий канал с экранами

О. А. Аверкова, И. Н. Логачев, К. И. Логачев, А. К. Логачев

В рамках теории струй идеальной несжимаемой жидкости решена задача об отрывном течении на входе во всасывающий канал, всасывающий факел которого ограничен тонкими экранами. Определены ортогональная сетка эквипотенциалей и линий тока, поле скоростей, поджатие струи отрывного течения; оптимальное удаление щита, при котором наблюдается минимальная толщина струи и наибольшая величина коэффициента сопротивления на вход всасываемой среды в канал.

Ключевые слова: отрывные течения, идеальная несжимаемая жидкость, метод Н. Е. Жуковского, метод дискретных вихрей, коэффициент местного сопротивления.

анализ взаимодействия продольного и бокового движения при выходе маневренного самолета на большие углы атаки

Ю. Б. ДУБОВ

Анализируются причины забросов самолета по угловым скоростям крена и рыскания при его пилотировании на больших углах атаки. Приводятся приближенные аналитические соотношения для оценки величин этих забросов.

Ключевые слова: инерционное взаимодействие, гироскопический момент, угловые скорости крена и рыскания, угол атаки, угол скольжения.

использование астатических алгоритмов для управления продольным и боковым движением маневренного самолета

ю. б. дубов, ю. г. живов, а. н. митриченко, а. м. поединок

Предлагается структура системы управления самолетом, основанная на использовании астатических законов по всем трем каналам управления. Приводятся результаты анализа движения самолета с такой системой.

Ключевые слова: система улучшения устойчивости и управляемости самолета, астатический закон управления, компенсация собственных характеристик самолета, модельное движение, астатический ограничитель угла скольжения.

численное моделирование конструкции на ранних стадиях проектирования вертолета

Е. В. КАСУМОВ

Рассматривается методика численного моделирования для ранних стадий проектирования механических систем летательных аппаратов. Приведены результаты кинематического и силового анализа на примере расчета несущей системы легкого вертолета, а также расчеты флаттера лопасти несущего винта. Показаны возможности моделирования различных видов стендовых и летных испытаний. На примере расчета траектории типового полета легкого вертолета рассматривается возможность определения циклически изменяющихся нагрузок в звеньях несущей системы.

Ключевые слова: математическая модель, численный эксперимент, кинематический анализ, силовой анализ, напряженно-деформированное состояние, флаттер, вертолет, проектирование.

НЕКОТОРЫЕ РАСЧЕТНЫЕ СХЕМЫ ЗАДАЧИ ИЗГИБА ПЛАСТИНКИ

Ю. Ф. ЯРЕМЧУК

В предположениях теории изгиба тонкой однородной пластинки при малых прогибах получены три варианта уравнений равновесия пластинки, альтернативных известному бигармоническому уравнению для функции прогиба w(x,y). Эти новые уравнения равновесия представлены для моментов Mx, My и Mxy с выполнением условий интегрируемости относительно прогиба. Корректность предлагаемых уравнений подтверждается двумя примерами расчета свободно опертой по всему контуру прямоугольной пластинки под действием однородной нагрузки и нагрузки, которая может быть представлена двойным тригонометрическим рядом.

Ключевые слова: изгиб тонкой пластинки, уравнения равновесия, функция прогиба, изгибающие моменты.