Учёные записки ЦАГИ, ВЫПУСК №3, 2014г.

СРАВНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ РАСЧЕТА ПОЛОЖЕНИЯ ЛАМИНАРНО-ТУРБУЛЕНТНОГО ПЕРЕХОДА НА КРЫЛЕ ПРИ РАЗНЫХ МОДЕЛЯХ ТУРБУЛЕНТНОСТИ

В. В. ВОЖДАЕВ, А. Ф. КИСЕЛЕВ, Д. С. СБОЕВ, Л. Л. ТЕПЕРИН, С. Л. ЧЕРНЫШЕВ

Исследуется применение моделей турбулентности Лантри — Ментера и Уолтерса — Коклджета для определения ламинарно-турбулентного перехода на поверхности прямого крыла с ламинаризированным профилем LV6, испытанного в малотурбулентной аэродинамической трубе Т-124. Выполнен сравнительный анализ результатов расчета параметров пограничного слоя при различной степени начальной турбулентности.

Ключевые слова: малотурбулентная аэродинамическая труба, прямое крыло, ламинарно-турбулентный переход, вычислительная гидродинамика, модель турбулентности.

Исследования интегральной компоновки летательного аппарата с прямоточным двигателем

А. А. Губанов, Д. Ю. Гусев

Рассматривается вариант интегральной компоновки ЛА с ПВРД с предварительным торможением набегающего потока перед воздухозаборниками. Для торможения потока используется устанавливаемая перед воздухозаборниками несущая поверхность, сформированная согласно концепции волнолета. Представлены результаты экспериментальных и расчетных исследований характеристик компоновки. Исследования проведены при числах М = 4 и 5 в диапазоне углов атаки от — 4 до 20°. Показано, что в данной конфигурации обеспечиваются относительно высокие аэродинамические характеристики и коэффициенты расхода воздуха. Экспериментальные данные находятся в хорошем соответствии с результатами численных расчетов.

Ключевые слова: интегральная компоновка, воздухозаборник, экспериментальные и расчетные исследования, число Маха, аэродинамические характеристики, коэффициент расхода воздуха.

О ГЕОМЕТРИЧЕСКОМ ГЕНОТИПЕ ФОРМ АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ ПРОФИЛЕЙ

А. А. НИКОЛЬский

Предложен геометрический генотип форм контуров аэродинамических профилей, основанный на использовании эталонной функции. Получены универсальные зависимости, образующие семейства профилей. Предложено понятие базового сплайна профиля, позволяющего идентифицировать произвольный контур профиля. Предложено понятие аэродинамического сплайна профиля и его применение в задачах оптимизации аэродинамических характеристик профилей.

Ключевые слова: параметризация, профиль, сплайн, оптимизация.

влияние массообмена на распространение возмущений при обтекании крыла с изломом передней кромки гиперзвуковым потоком

г. н. дудин, а. в. ледовский

Исследовано течение в пространственном ламинарном пограничном слое около тонкого крыла с изломом передней кромки на режиме сильного вязко-невязкого взаимодействия и на основе анализа характеристических поверхностей рассмотрено распространение возмущений индуцированного давления. Получены численные решения уравнений пограничного слоя на тонких полубесконечных крыльях в гиперзвуковом потоке вязкого газа и определены скорости распространения возмущений при различных значениях скорости массообмена на поверхности крыла, температурного фактора и углов стреловидности передних кромок.

Ключевые слова: тонкое крыло, пограничный слой, гиперзвуковые течения, сильное взаимодействие, распространение возмущений, массообмен.

экспериментальное исследование характеристик интегральной силовой установки самолета типа «летающее крыло»

в. И. васильев , Г. Н. Лаврухин, в. в. лазарев, г. п. носков, в. а. талызин

Представлены результаты экспериментальных исследований характеристик силовой установки, интегрированной в компоновку самолета типа «летающее крыло» на крупномасштабной модели. Измерения характеристик входного и выходного устройств при их одновременной работе и визуализация обтекания проведены при скорости набегающего потока Vinf=0—120 м/с и различных значениях угла атаки.

Ключевые слова: летающее крыло, силовая установка, модель, воздухозаборник, сопло, потери тяги, коэффициент восстановления полного давления, распределение давления, аэродинамическая труба, суперциркуляция.

исследование течения перед минимальным сечением идеального звукового сопла

с. в. ягудин

Рассмотрена задача о течении невязкого совершенного газа перед минимальным сечением сужающегося сопла с прямой звуковой линией. Используются два способа разложения решений в двойные степенные ряды.

Ключевые слова: идеальное звуковое сопло, невязкий газ, профилирование, характеристика, степенной ряд.

влияние внешних нестационарных тепловых возмущений на устойчивость авиационного двигателя

л. д. колесинский

Проведен анализ неизотермических турбулентных течений газа в каналах с двигателем. Предложена формула для оценки толщин теплового и динамического пограничных слоев при нестационарном течении в пристеночном слое через характерные масштабы времени. Дано физическое объяснение зависимости критической величины подогрева воздуха на входе, вызывающей нарушение устойчивой работы двигателя, от скорости роста температуры и наличия точки экстремума, соответствующего минимальному значению подогрева.

Ключевые слова: пристеночный слой, толщина, градиент давления, вязкость, напряжение трения, отрыв, скорость.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ АЭРОАКУСТИЧЕСКОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ ПОТОКОМ РЕЗОНАНСНЫХ КОЛЕБАНИЙ В ГЛУБОКОЙ ПОЛОСТИ

А. Ю. ГОЛУБЕВ, Б. М. ЕФИМЦОВ

Обобщены результаты параметрических экспериментальных исследований резонансного аэроакустического возбуждения глубинных мод полости в потоке с малой дозвуковой (U < 50 м/с) и трансзвуковой (0.7 < M < 1.045) скоростью. Особое внимание уделяется фундаментальным механизмам, ответственным за это явление. Определены условия, при которых эти механизмы проявляются и взаимодействуют. Установлены зависимости между характеристиками потока и полости, при которых имеет место максимум резонансного аэроакустического возбуждения глубинных мод. Эти зависимости учитывают различие между скоростью потока и характерной скоростью распространения возмущений вниз по потоку. Представлены экспериментальные данные, иллюстрирующие достоверность полученных соотношений. Определен диапазон чисел Струхаля, в котором возбуждение акустических мод можно трактовать как аэроакустический резонанс.

Ключевые слова: резонансное аэроакустическое возбуждение, пограничный слой, воздушная полость, глубинные моды, тональные составляющие, спектры пульсаций давления, число Струхаля, число Гельмгольца, число Маха, число Рейнольдса.

АНАЛИТИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ УРАВНЕНИЙ КОСМИЧЕСКОГО ПОЛЕТА С МАЛОЙ ТЯГОЙ

в. в. ЛАРИЧЕВА

Уравнения плоского движения космического аппарата в центральном поле притяжения под действием непрерывной малой тяги преобразуются к виду квазилинейной слабо нестационарной системы. Для квазилинейных уравнений такого класса автором обобщен принцип суперпозиции решений неоднородных линейных уравнений: строго показано, что общее решение квазилинейных уравнений КА состоит из частного особого медленного апериодического решения и наложенных на него быстрых колебательных отклонений. Для решений, входящих в суперпозицию, предложены адекватные асимптотики, чем достигнута достаточная точность аналитического представления общего решения, описывающего многооборотную траекторию КА. Указаны условия существования и устойчивости частного особого решения.

Ключевые слова: космический аппарат (КА), центральное гравитационное поле, возмущенная многооборотная траектория (орбита), малая тяга, квазилинейные уравнения, особое решение, суперпозиция.