Подход к определению рациональной формы носовой части сверхзвукового самолета с использованием методов математического моделирования
Автор: Серебрянский Сергей Алексеевич, Барабанов Александр Владимирович
Рубрика: Расчет и конструирование
Статья в выпуске: 3 т.20, 2020 года.
Бесплатный доступ
На начальных этапах проектирования сверхзвукового самолёта проводится численное моделирование процесса обтекания предполагаемых аэродинамических форм. Это позволяет существенно сократить временные и финансовые затраты на натурные испытания. При моделировании возможно получение всех параметров процесса, в ходе эксперимента получают только некоторые его значения. Это становится особенно актуальным для моделирования условий полёта сверхзвукового самолёта. В рамках данной работы показан комплексный подход к решению вопроса обеспечения заданных аэродинамических характеристик самолета, требующихся для реализации крейсерского сверхзвукового полета при M~1,5. В статье проведен анализ предлагаемых методов оценки аэродинамических характеристик (АДХ) составных частей самолета в ходе оптимизации их геометрических параметров с целью достижения минимального вклада в АДХ. В работе представлен алгоритм формирования носовой части самолета минимального аэродинамического сопротивления, а также произведен выбор критериев оценки АДХ носовой части самолета как элемента планера, имеющего существенный вклад в АДХ самолета в целом при скорости полета M>1. Результаты данных исследований могут быть использованы на ранних этапах проектирования, это приведёт к сокращению сроков формирования математической модели поверхности перспективного летательного аппарата (ЛА).
Аэродинамическое сопротивление, аэродинамические характеристики, рациональные параметры, носовая часть самолета, методы математического моделирования, оптимизация
Короткий адрес: https://sciup.org/147233482
IDR: 147233482 | DOI: 10.14529/engin200303
Список литературы Подход к определению рациональной формы носовой части сверхзвукового самолета с использованием методов математического моделирования
- Барабанов, А.В. Алгоритм формирования рационального геометрического облика радио-прозрачного обтекателя носовой радиолокационной станции самолета / А.В. Барабанов, С.А. Серебрянский // Инженерный журнал: наука и инновации. – 2020. – № 1.
- Артамонова, Л.Г. Поверочный расчет аэродинамических характеристик самолета / Л.Г. Артамонова, А.В. Кузнецов, Н.Н. Песецкая. – М.: МАИ, 2010. – С. 10–140.
- Вентцель, Е.С. Исследование операций / Е.С. Вентцель. – 2-е изд. – М.: Наука, 1988 г.
- Serebryanskii, S.A. To the Question of Optimizing Product Life Cycle STAGES / S.A. Serebryanskii, A.V. Barabanov // Proceedings of 2019 12th International Conference «Management of Large-Scale System Development», MLSD. DOI: 10.1109/MLSD.2019.8911045
- Колесников, Г.А. Аэродинамика летательных аппаратов / Г.А. Колесников, В.К. Марков, А.А. Михайлюк. – М.: Машиностроение, 1993. – С. 300–501.
- Бюшгенс, Г.С. Аэродинамика, устойчивость и управляемость сверхзвуковых самолетов / Г.С. Бюшгенс. – М.: Физматлит, 1998. – 817 с.
- Внедрение цифровых двойников как одно из ключевых направлений цифровизации производства / Н.В. Курганова, М.А. Филин, Д.С. Черняев и др. // ISSN. – 2019. – № 5.
- Strelets, D.Y. A digital approach to aircraft product lifecycle management / D.Y. Strelets, S.A. Serebryanskii, M.V. Skurin // Proceedings of 2019 12th International Conference «Management of Large-Scale System Development», MLSD. – 2019. DOI: 10.1109/MLSD.2019.8911020
- Студенников, Е.С. Моделирование процессов аэрогазодинамики элементов конструкции сверхзвукового летательного аппарата / Е.С. Студенников // Инженерный журнал: наука и инновации. – 2019. – № 7.
- ГОСТ 4401-81. Атмосфера стандартная. Параметры (с Изменением № 1). – М.: Изд-во стандартов, 1982. – 181 с.
- Куликов, Д.Д. Создание параметрической модели детали в среде CAD-системы / Д.Д. Куликов, В.С. Бабанин // Научно-технический вестник Санкт-Петербургского государственного университета информационных технологий, механики и оптики. – 2011. – № 4(74). – С. 167–169.
- Yu, Tzu-Yi. Geometry Modeling and Grid Generation Using 3D NURBS Control Volume / Tzu-Yi Yu, Bharat K. Soni, Ming-Hsin Shih // NASA. Lewis Research Center, Surface Modeling, Grid Generation, and Related Issues in Computational Fluid Dynamic (CFD) Solutions. – 1995. – P. 491–503.
- Голубев, А.Г. Моделирование сверхзвукового обтекания затупленного конуса в пакете ANSYS Fluent с использованием двух различных способов построения расчетной сетки / А.Г. Голубев, О.И. Ремизова // Инженерный журнал: наука и инновации. – 2018. – № 11.
- Суржиков, С.Т. Метод расчета сверхзвукового обтекания сферы на основе AUSM конечно-разностных схем / С.Т. Суржиков // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. – 2005. – № 3 (60). – С. 7–34.
- Батурин, О.В. Расчет течений жидкости и газа с помощью универсального программного комплекса FLUENT / О.В. Батурин, Н.В. Батурин, В.Н. Матвеев. – Самара: СГАУ. – 2009. – С. 10–152.
- Постановление правительства РФ от 16 ноября 2015 года № 1236 «Об установлении запрета на допуск иностранного программного обеспечения при закупках для государственных и муниципальных нужд» // Собрание законодательства Российской Федерации от 23.11.2015 г. № 47. Ст. 6600.
- Копорушкин, П.А. Алгоритм расчета параметризованных геометрических объектов / П.А. Копорушкин, А.С. Партин // Электронный журнал «Исследовано в России». – 2004. – № 7. – С. 184–197.
- Барабанов, А.В. Разработка методики выбора рациональных геометрических параметров носового обтекателя БРЛС малозаметного сверхзвукового самолета / А.В. Барабанов // Гагаринские чтения МАИ (НИУ). – 2018 – С. 34.__
- МАК, «Авиационные правила, часть 25. Нормы летной годности самолетов транспортной категории (АП-25)», – 5-е изд. с поправками 1–8, 2015 г.
- Барабанов, А.В. Обеспечение максимальных функциональных свойств антенны БРЛС за счёт рационального формообразования обтекателя / А.В. Барабанов // Гагаринские чтения, МАИ (НИУ). – 2020. – С. 49.
