Аеродинамічний розрахунок надлегкої суборбітальної ракети К110 СУ
Пророка, ВА, Алексєєнко, СВ |
Косм. наука технол. 2024, 30 ;(6):03-03 |
Мова публікації: Англійська |
Анотація: Розрахунок аеродинамічних характеристик літальних апаратів є важливим етапом при вирішенні завдань їх проєктування та відпрацювання. Аеродинамічні розрахунки необхідні для визначення оптимальної аеродинамічної форми, проведення балістичних розрахунків, розробки систем управління, розрахунків на міцність та вирішення інших задач, що виникають при проєктуванні літальних апаратів. У роботі дослідження аеродинамічних характеристик суборбітальної ракети надлегкого класу К110 СУ виконано на основі методики із застосуванням тривимірних усереднених за Рейнольдсом рівнянь Нав’є-Стокса. При замиканні системи рівнянь обрано модель турбулентності SST k-ω. Чисельне розв’язання рівнянь Нав’є-Стокса отримано за допомогою контрольно-об’ємного методу. У розрахунках використано методи, що мають другий порядок апроксимації за просторовими змінними. Верифікацію методики виконано шляхом порівняння отриманих розрахункових результатів із відомими експериментальними даними. Для розробленої конструктивно-компонувальної схеми ракети досліджено залежність лобового опору від числа Маха та шорсткості поверхні. Визначено особливості структури течії з врахуванням форми головного обтічника та аеродинамічної голки, проаналізовано їх вплив на аеродинаміку літального апарата. Отримано залежності аеродинамічних характеристик від швидкості польоту на дозвуковому, трансзвуковому та надзвуковому режимах обтікання.
На основі отриманих результатів розроблено рекомендації щодо вибору оптимальних геометричних параметрів суборбітальної ракети надлегкого класу з точки зору мінімізації коефіцієнту лобового опору при польоті по заданій траєкторії у визначеному діапазоні чисел Маха. Отримані дані можуть бути використані при проєктуванні нових та вдосконаленні існуючих зразків суборбітальних ракет надлегкого класу.
|
Ключові слова: АЕРОДИНАМІКА, АЕРОДИНАМІЧНІ КОЕФІЦІЄНТИ, ОБЧИСЛЮВАЛЬНА ГІДРОДИНАМІКА, СУБОРБІТАЛЬНА РАКЕТА, чисельні методи |
Повний текст (PDF)