Application of Multipole Decomposition for Sonic Boom Propagation Problems

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

In the present work a modification of the multipole decomposition method is developed, which makes it possible to relate the overpressure distribution in the near-field of a supersonic transport (SST) with a far-field distribution, which is needed for the solution of sonic boom propagation problem from SST. A generalization of the method for solving the integral equations arising from multipole decomposition is performed. An algorithm for multipole correction of near-field overpressure signatures obtained in numerical simulations has been developed and tested.

About the authors

A. A. Kornyakov

Central Aerohydrodynamic Institute named after prof. N.E. Zhukovsky

Email: vit_soudakov@tsagi.ru
Russia, Zhukovsky

V. G. Soudakov

Central Aerohydrodynamic Institute named after prof. N.E. Zhukovsky

Author for correspondence.
Email: vit_soudakov@tsagi.ru
Russia, Zhukovsky

A. S. Shcheglov

Central Aerohydrodynamic Institute named after prof. N.E. Zhukovsky

Email: vit_soudakov@tsagi.ru
Russia, Zhukovsky

References

  1. Landau L.D. On shock waves at long distances from their origin // PMM, 1945, vol. 9, no. 4, pp. 286–292. (in Russian)
  2. Yamashita R., Wutschitz L., Nikiforakis N. A full-field simulation methodology for sonic boom modelling on adaptive Cartesian cut-cell meshes // J. Comput. Phys., 2020, vol. 408, no. 109271, pp. 1–19.
  3. Chernyshev S.L. Sound Impact. Moscow: Nauka, 2011. 351 p. (in Russian)
  4. Zhilin Yu.L. On sonic boom // Uch. Zap. TsAGI, 1971, vol. 2, no. 3, pp. 1–11. (in Russian)
  5. Thomas C.L. Extrapolation of sonic boom pressure signatures by the waveform parameter method // NASA TN D-6832, 1972, 35 p.
  6. Chernyshev S.L., Gorbovskoy V.S., Kazhan А.V., Korunov А.О. Re-entry vehicle sonic boom issue: modelling and calculation results in windy atmosphere based on the augmented Burgers equation // Acta Astron., 2022, vol. 194, pp. 450–460.
  7. Maglieri D.J., Bobbitt P.J., Plotkin K.J., Shepherd K.P., Coen P.G., Richwine D.M. Sonic boom. Six decades of research // NASA-SP-2014-622, 2014, 539 p.
  8. Page J.A., Plotkin K.J. An efficient method for incorporating computational fluid dynamics into sonic boom prediction // AIAA Paper 1991-3275, 1991.
  9. George A. Reduction of sonic boom by azimuthal redistribution of overpressure // AIAA J., 1969, vol. 7, no. 2, pp. 291–297.
  10. Rallabhandi S.K., Mavris D.N. New computational procedure for incorporating computational fluid dynamics into sonic boom prediction // J. Aircraft, 2007, vol. 44, no. 6, pp. 1964–1971.
  11. Kanamori M., Makino Y., Ishikawa H. Extension of multipole analysis to laterally asymmetric flow field around supersonic flight vehicle // AIAA J., 2019, vol. 56, no. 1, pp. 191–204.
  12. Park M.A., Morgenstern J.M. Summary and statistical analysis of the first AIAA sonic boom prediction workshop // J. Aircraft, 2016, vol. 53, no. 2, pp. 578–598.
  13. Spalart P.R., Allmaras S.R. A one-equation turbulence model for aerodynamic flows // AIAA Paper 1992-0439, 1992.
  14. Fedorov A.V., Soudakov V.G., Malmuth N.D. Theoretical modeling of two-body interaction in supersonic flow // AIAA J., 2010, vol. 48, no. 2, pp. 258–266.
  15. Zhilin Yu.L., Kovalenko V.V. On the coupling of the near and far fields in the problem of a sonic boom // Uch. Zap. TsAGI, 1998, vol. XXIX, no. 3–4, pp. 111–122. (in Russian)
  16. Keller J.B. Geometrical acoustics. I. The theory of weak shock waves // J. Appl. Phys., 1954, vol. 25, no. 8, pp. 938–947.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (256KB)
3.

Download (34KB)
4.

Download (52KB)
5.

Download (29KB)
6.

Download (102KB)
7.

Download (51KB)
8.

Download (44KB)
9.

Download (434KB)
10.

Download (61KB)

Copyright (c) 2023 А.А. Корняков, В.Г. Судаков, А.С. Щеглов

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».