Учёные записки ЦАГИ, ВЫПУСК №5, 2013г.

КРУГОВОЙ ЦИЛИНДР В ТРАНСЗВУКОВОМ ПОТОКЕ СОВЕРШЕННОГО ГАЗА

В. А. Башкин, И. В. Егоров, И. В. Ежов, С. В. Утюжников

На основе нестационарных двухмерных уравнений динамики вязкого совершенного газа численно смоделировано поперечное обтекание кругового цилиндра трансзвуковым потоком. Расчеты проведены в достаточно широком диапазоне изменения параметров подобия: 0.8 £ Minf £ 1.3; 10^3 £ Re £ 10^6 (ламинарное течение) и 10^6 £ Re £ 10^7 (турбулентное течение). При этом обтекаемая поверхность принималась либо теплоизолированной, либо изотермической с температурным фактором Tw0 = 0.5 (охлажденная поверхность) и 1.5 (перегретая поверхность). Обсуждается влияние варьируемых параметров на структуру поля течения и аэродинамические характеристики кругового цилиндра.

Ключевые слова: круговой цилиндр, трансзвуковой поток, динамика вязкого совершенного газа, численное моделирование.

Теплопередача на лобовой поверхности затупленного тела в гиперзвуковом потоке

В. Я. НЕЙЛАНД, Л. А. Соколов

Рассмотрена задача об определении теплового потока на критической линии затупленного цилиндра, обтекаемого гиперзвуковым потоком вязкого газа при больших числах Рейнольдса. При нахождении асимптотических решений уравнений Навье — Стокса используются предельные переходы M_inf —> ∞, Re_inf —> ∞, eps = ro_inf/ro1 —> 0.

Ключевые слова: уравнения Навье — Стокса, пограничный слой, ньютоновская теория, сильное вихревое взаимодействие.

Диагностика и численное моделирование течения в гиперзвуковых аэродинамических трубах импульсного действия

В. Я. Боровой, В. Н. Бражко, И. В. Егоров, Е. Г. Зайцев, А. С. Скуратов

Проведено экспериментальное и численное исследование полей давления торможения и теплового потока в двух аэродинамических трубах кратковременного действия: в ударной трубе УТ-1М типа Людвига (М = 6 и 8) и в импульсной трубе ИТ-2М (М = 12 и 20). Определены размеры динамического и теплового ядра потока, создаваемого профилированными и коническими гиперзвуковыми соплами. Показано, что качество потока в аэродинамических трубах УТ-1М и ИТ-2М достаточно высокое для проведения аэродинамических и тепловых испытаний моделей. Численное моделирование течения в соплах и рабочих частях труб адекватно отражает картину распределения давления и числа М.

Ключевые слова: ударная аэродинамическая труба, импульсная аэродинамическая труба, динамическое ядро струи, тепловое ядро струи, насадок полного давления, тепловой поток, численное моделирование.

влияние волнистости формы профиля на его аэродинамические характеристики при малых дозвуковых скоростях

м. а. брутян, н. а. владимирова, а. в. потапчик

Приведены результаты сравнительных расчетных и экспериментальных исследований аэродинамических характеристик профиля NACA 0012 и модифицированного профиля NACA 0012м. Модифицированный профиль отличается от исходного тем, что его диффузорная часть, начиная от положения максимальной толщины, представляет собой волнистую поверхность. Систематические расчеты по выбору оптимальных параметров «волны» выполнены с помощью вычислительного кода, основанного на панельном методе расчета внешнего дозвукового обтекания профиля с учетом вязко-невязкого взаимодействия. Стандартный весовой эксперимент проведен в широком диапазоне углов атаки alpha=0—22 deg в аэродинамической трубе Т-106М ЦАГИ на крыльях прямоугольной формы в плане удлинения lambda=5 при числе Рейнольдса Re=2×10⁶ и числе Маха M=0.3. Установлено, что наличие малой (высотой не более 0.1–0.2% хорды профиля) волнистости поверхности профиля приводит к замедлению отрывных явлений и увеличению коэффициента подъемной силы при больших углах атаки для модифицированного профиля по сравнению с исходным.

Ключевые слова: обтекание профиля, волнистая поверхность, закритические углы атаки, аэродинамические характеристики.

квазиодномерная отрывная модель псевдоскачка в канале

е. а. мещеряков, в. в. яшина

Применительно к изоляторам (диффузорам) высокоскоростных ПВРД построена квазиодномерная отрывная модель течения торможения типа псевдоскачка в каналах постоянного проходного сечения. На ее основе получена конечная аналитическая зависимость для длины передачи возмущений давления вверх по потоку от величины противодавления, от числа М потока на входе в канал и формы канала. С использованием единственной эмпирической постоянной, имеющей простой физический смысл, решение удовлетворительно воспроизводит широкий набор опытных данных по длинам псевдоскачка в каналах различной формы. Предложено обобщение модели на течения торможения в расширяющихся диффузорах, которые находят широкое применение в практике аэродинамических исследований. Проанализированы некоторые принципиальные особенности таких течений.

Ключевые слова: прямоточный воздушно-реактивный двигатель, изолятор, псевдоскачок, камера сгорания, дросселирование потока.

исследование посадочных характеристик вертолета на полозковом шасси по результатам летного эксперимента

с. а. алимов, с. а. михайлов, д. в. неделько, с. в. салтыков, а. а. усольцев

Авторами выполнен анализ результатов летных испытаний вертолета «Ансат» при посадке на режиме авторотации, на основании которого проведено исследование влияния аэродинамических сил, создаваемых несущим винтом, на динамические параметры движения вертолета в процессе посадки.

Ключевые слова: вертолет, посадка, авторотация, полозковое шасси.

ОБ ОДНОМ АНАЛИТИЧЕСКОМ МЕТОДЕ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ О ДИНАМИЧЕСКОМ ЛАМИНАРНОМ ПОГРАНИЧНОМ СЛОЕ В АВТОМОДЕЛЬНОМ СЛУЧАЕ

В. Н. ЛАПТИНСКИЙ

Предложен новый подход к анализу уравнения Фолкнера — Скэн. Даны оценки и алгоритмы построения аналитического решения этой задачи.

Ключевые слова: уравнение Фолкнера — Скэн, аналитическое решение.

КРИТЕРИИ ПРОДЛЕНИЯ ЛЕТНОЙ ГОДНОСТИ БЕСПИЛОТНЫХ АВИАЦИОННЫХ СИСТЕМ НА ИСПЫТАТЕЛЬНЫЕ И ДЕМОНСТРАЦИОННЫЕ ПОЛЕТЫ

Б. С. АЛЕШИН, В. Л. СУХАНОВ, В. М. ШИБАЕВ, В. И. ГОРОДНИЧЕНКО

На основе моделирования факторной функции риска нарушения целостности разработаны методические основы и критерии продления летной годности беспилотных авиационных систем на испытательные и демонстрационные полеты.

Ключевые слова: беспилотный летательный аппарат, беспилотная авиационная система, испытательные и демонстрационные полеты.

разработка конструктивно-компоновочной схемы фюзеляжа перспективного широкофюзеляжного самолета

в. и. бирюк, а. а. навоев, в. и. черноусов

В аэродинамических компоновках самолетов, у которых ширина фюзеляжа значительно больше его высоты, возникает проблема, связанная с действием внутреннего давления. Рассмотрена схема эллиптического фюзеляжа, в которой анализируются различные конструктивно-силовые схемы (КСС), использующие вертикальные или горизонтальные элементы конструкции фюзеляжа для восприятия внутреннего давления. Критерием выбора является вес конструкции и равномерность перемещений от внутреннего давления по длине фюзеляжа.

Ключевые слова: конструктивно-силовая схема, внутреннее давление, силовой пол пассажирской кабины, силовой пол грузовой кабины, силовой потолок.