Математическое моделирование аэродинамической интерференции между отделяемой полезной нагрузкой и самолетом-носителем
- Авторы: Быков Л.В.1, Пашков О.А.1, Правидло М.Н.2, Янышев Д.С.1
-
Учреждения:
- Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)
- Открытое акционерное общество «Государственное машиностроительное конструкторское бюро “Вымпел” им. И.И. Торопова»
- Выпуск: Том 19, № 1 (2018)
- Страницы: 22-37
- Раздел: Авиационная и ракетно-космическая техника
- URL: https://journals.rcsi.science/2312-8143/article/view/335248
- DOI: https://doi.org/10.22363/2312-8143-2018-19-1-22-37
- ID: 335248
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Целями данной работы были разработка достоверной методики численного моделирования интерференции между самолетом-носителем и отделяемой полезной нагрузкой, исследование влияния интерференции на аэродинамические характеристики отделяемой нагрузки. Предложен алгоритм решения задачи влияния интерференции на поведение отделяемого объекта. Описана математическая модель обтекания твердого тела сверхзвуковым потоком. В качестве модели турбулентности течения использована модель турбулентности Ментера SST. Рассмотрены схема работы связанного решателя, методы дискретизации уравнений по времени в сочетании с линеаризацией потоков по методу Ньютона. Описаны особенности задания граничных условий и обезразмеривания аэродинамических характеристик исследуемого объекта. Исследования обтекания изолированного объекта проводились на неструктурированной расчетной сетке. Получены суммарные аэродинамические характеристики отделяемого объекта, как изолированного тела, так и в присутствии самолета-носителя. Проведено сравнение полученных аэродинамических характеристик изолированного изделия с аэродинамическими характеристиками, действующими на изделие, в присутствии носителя. Разработанная методика верифицирована по данным продувок. Представлены данные о влиянии носителя на аэродинамические характеристики отделяемой нагрузки. Сделан вывод о возможности использования предложенной методики при исследовании взаимного влияния движущихся в воздушной среде объектов.
Об авторах
Леонид Владимирович Быков
Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)
Автор, ответственный за переписку.
Email: bykov@mai.ru
кандидат технических наук, доцент кафедры авиационнокосмической теплотехники Московского авиационного института (национальный исследовательский университет). Область научных интересов: высокоэнтальпийные течения, тепломассообмен, газовая динамика, турбулентность, аэродинамика летательных аппаратов
Российская Федерация, 125993, Москва, Волоколамское шоссе, 4Олег Анатольевич Пашков
Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)
Email: gfon2@yandex.ru
кандидат технических наук, научный сотрудник кафедры авиационно-космической теплотехники Московского авиационного института (национальный исследовательский университет). Область научных интересов: тепломассообмен, газовая динамика, турбулентность, аэродинамика летательных аппаратов
Российская Федерация, 125993, Москва, Волоколамское шоссе, 4Михаил Натанович Правидло
Открытое акционерное общество «Государственное машиностроительное конструкторское бюро “Вымпел” им. И.И. Торопова»
Email: bykov@mai.ru
доктор технических наук, директор Научно-исследовательского и летно-испытательного центра АО «Государственное машиностроительное конструкторское бюро “Вымпел” им. И.И. Торопова». Область научных интересов: динамика полета объектов управления, динамика сложных механических систем в составе авиационных комплексов
Российская Федерация, 125424, Москва, Волоколамское шоссе, 90Дмитрий Сергеевич Янышев
Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)
Email: dyanishev@gmail.com
кандидат технических наук, доцент кафедры авиационнокосмической теплотехники Московского авиационного института (национальный исследовательский университет). Область научных интересов: высокоэнтальпийные течения, тепломассообмен, газовая динамика, турбулентность, излучение
Российская Федерация, 125993, Москва, Волоколамское шоссе, 4Список литературы
- McBride B.J., Gordon S., Reno M.A. Coefficients for Calculating Thermodynamic and Transport Properties of Individual Species // National Aeronautics and Space Administration. Office of Management Scientific and Technical Information Program. 1993.
- Barth T.J., Jespersen D. The design and application of upwind schemes on unstructured meshes // Technical Report AIAA-89-0366. AIAA 27th Aerospace Sciences Meeting, Reno, Nevada. 1989.
- Menter F.R. Two-Equation Eddy-Viscosity Turbulence Models for Engineering Applications // AIAA Journal. August 1994. No. 32(8). Pp. 1598–1605.
- Bykov L.V., Molchanov A.M., Shcherbakov M.A., Yanyshev D.S. Vychislitel’naja mehanika sploshnyh sred v zadachah aviacionnoj i kosmicheskoj tehniki [Computational continuum mechanics for problems of aerospace engineering]. Textbook. М.: OOO «Lenand» Publ., 2015. 668 p. (in Russ.).
- Venkateswaran S., Weiss J.M., Merkle C.L. Propulsion Related Flowfields Using the Preconditioned Navier–Stokes Equations // Technical Report AIAA-92-3437. AIAA/ASME/SAE/ASEE 28th Joint Propulsion Conference, Nashville, TN. July 1992.
- Weiss J.M., Smith W.A. Preconditioning Applied to Variable and Constant Density Flows // AIAA Journal. November 1995. No. 33(11). Pp. 2050–2057.
- Roe P.L. Characteristic based schemes for the Euler equations // Annual Review of Fluid Mechanics. 18. 337–365. 1986.
- Roe P.L. A survey of upwind differencing techniques // Lecture Notes in Physics, 1989, 323, 69.
- Weiss J.M., Maruszewski J.P., Smith W.A. Implicit Solution of the Navier-Stokes Equations on Unstructured Meshes // Technical Report AIAA-97-2103. 13th AIAA CFD Conference, Snowmass, COJuly 1997.
- Hutchinson B.R., Raithby G.D. A Multigrid Method Based on the Additive Correction Strategy // Numerical Heat Transfer. 9. 1986. 511–537.
Дополнительные файлы
