ПОДХОД К ОПРЕДЕЛЕНИЮ РАЦИОНАЛЬНОЙ ФОРМЫ НОСОВОЙ ЧАСТИ СВЕРХЗВУКОВОГО САМОЛЕТА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТОДОВ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

Сергей Алексеевич Серебрянский
Московский авиационный институт, г. Москва

Александр Владимирович Барабанов
Московский авиационный институт, г. Москва


Аннотация


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 ~ܯ1,5. 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 > ܯ1. Результаты данных исследований могут быть использованы на ранних этапах проектирования, это приведёт к сокращению сроков формирования математической модели поверхности перспективного летательного
аппарата (ЛА).


Ключевые слова


аэродинамическое сопротивление; аэродинамические характеристики; рациональные параметры; носовая часть самолета; методы математического моделирования; оптимизация

Полный текст:

PDF

Литература


Барабанов, А.В. Алгоритм формирования рационального геометрического облика радиопрозрачного 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 / TzuYi 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.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.