Математическое моделирование теплового состояния герметизированных отсеков летательного аппарата
Автор: Николаев В.Н.
Журнал: Сибирский аэрокосмический журнал @vestnik-sibsau
Рубрика: Авиационная и ракетно-космическая техника
Статья в выпуске: 1 т.27, 2026 года.
Бесплатный доступ
Разработан метод определения теплового состояния приборных герметизированных отсеков летательного аппарата, основанный на использовании математической модели теплового состояния отсеков. Математическая модель отсека с системой кондиционирования воздуха представлена системой уравнений сотовой теплоизолированной обшивки, обыкновенных дифференциальных уравнений конвективного теплообмена внутренней поверхности теплоизоляции обшивки и конструкций отсека, бортового оборудования, воздуха и переноса энтальпии из системы кондиционирования воздуха. Коэффициент лучистого обмена в модели определяется методом Монте-Карло. При параметрической идентификации параметров отсеков и системы кондиционирования разработаны методы решения прямой и обратной задач теплообмена и определения доверительных интервалов оценок параметрической идентификации. Доверительные интервалы оценок коэффициентов нелинейной математической модели теплового состояния отсека определяются по методу проецирования совместной доверительной области оценок на координатные оси пространства коэффициентов. Исследования проводятся в соответствии с Нормами лётной годности. Получены потребные характеристики системы кондиционирования воздуха и толщины сотовой теплоизоляции отсека.
Тепловое состояние отсека, математическая модель, численное решение, параболическая краевая задача, разрывные коэффициенты, интегральное усреднение, стохастические дифференциальные уравнения, стохастический метод идентификации
Короткий адрес: https://sciup.org/148333114
IDR: 148333114 | УДК: 629.7.042.2.001.24:622.998 | DOI: 10.31772/2712-8970-2026-27-1-141-157
Mathematical modeling of the thermal condition of pressurized aircraft compartments
A method for determining the thermal state of the instrument pressurized compartments of the aircraft, based on the use of a mathematical model of the thermal state of the compartments, has been developed. The mathematical model of the air-conditioning compartment is represented by a system of equations of honeycomb thermally insulated skin, ordinary differential equations of convective heat transfer of the inner surface of the thermal insulation of the skin and compartment structures, on-board equipment, air and enthalpy transfer from the air conditioning system. The radiant exchange coefficient in the model is determined by the Monte Carlo method. With parametric identification of the parameters of compartments and the air conditioning system, methods developed for solving the direct and inverse problem of heat transfer and determining confidence intervals for parametric identification estimates. Confidence intervals for estimating the coefficients of the nonlinear mathematical model of the thermal state of the compartment are determined by the method of projecting the joint confidence region of estimates onto the coordinate axes of the coefficient space. The research is carried out in accordance with the Airworthiness Standards. The required characteristics of the air conditioning system and the thickness of the honeycomb thermal insulation of the compartment were obtained.
