AN APPROACH TO DETERMINING THE RATIONAL SHAPE OF THE NOSE OF A SUPERSONIC AIRCRAFT USING MATHEMATICAL MODELING METHODS
Keywords:
aerodynamic drag, aerodynamic characteristics, rational parameters, the nose of the aircraft, methods of mathematical modeling, optimizationAbstract
At the initial stages of designing a supersonic aircraft, numerical modeling of the flow process of the assumed aerodynamic forms is performed. This allows you to significantly reduce the time and financial costs of field testing. When modeling, you can get all the parameters of the process, but only some of its values are obtained during the experiment. This becomes especially relevant for modeling the flight conditions of a supersonic aircraft.This paper shows a comprehensive approach to solving the problem of providing the specified aerodynamic characteristics of the aircraft required for cruising supersonic flight at M ~ 1.5.
The article analyzes the proposed methods for evaluating the aerodynamic characteristics (ADC)
of aircraft components in the course of optimizing their geometric parameters in order to achieve
a minimum contribution to the ADC. The paper presents an algorithm for forming the nose of the
aircraft with minimal aerodynamic drag, and also selects criteria for evaluating the ADC of the
nose of the aircraft as an element of the airframe that has a significant contribution to the ADC of
the aircraft as a whole at a flight speed of M > 1. The results of these studies can be used at the
early stages of design, this will reduce the time for forming a mathematical model of the surface
of a promising aircraft (LA).
References
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.
