Номер: 4 (83)  Год: 2015
СОДЕРЖАНИЕ
Численное моделирование процесса свободных колебаний. проверка гипотезы гармоничности
Ерёмин В.В., Липницкий Ю.М., Михалин В.А.
|
Исследование картины обтекания первых ступеней ракет-носителей на пассивном участке спуска при больших углах атаки
Карцева Е.Ю., Коляда Е.О., Строилов А.В., Шманенков В.Н.
|
Влияние боковых державок на теплообмен в донной области модели гиперзвукового летательного аппарата
Ковалёв Р.В., Тренёв М.Г., Чураков Д.А.
|
Расчётно-экспериментальное исследование на аэродинамической установке ПГУ-11 отрывного течения перед трёхмерным препятствием при гиперзвуковом обтекании затупленного конуса
Бабиков А.Л., Галактионов А.Ю., Кислых В.В., Шманенков В.Н.
|
Термовизионные исследования влияния локального подвода/отвода тепла на ламинарно-турбулентный переход в пограничном слое на поверхности конуса
Ганиев Ю.Х., Ковалёв Р.В., Козловский В.А., Кудрявцев В.В., Кусов А.Л., Рудин Н.Ф.
|
Обтекание треугольного крыла при минимальном тепловом потоке к его поверхности
Горшков А.Б., Лапыгин В.И., Михалин В.А., Сазонова Т.В., Фофонов Д.М.
|
Требования к качеству изготовления аэродинамических моделей
Козловский В.А.
|
Результаты экспериментальных исследований акустических процессов при старте ракеты-носителя типа "СОЮЗ-2" с различных стартовых сооружений
Кудрявцев В.В., Сафронов А.В., Дядькин А.А., Половнев А.Л., Пушкин С.Д., Рыбак С.П.
|
Ударно-волновые процессы при старте ракеты-носителя с пусковой установки полузаглубленного типа при наличии мелкодисперсной пыли вблизи среза сопла
Шипилов С.Н.
|
Проблема века: куда улетел тунгусский метеорит?
Мурзинов И.Н.
|
Газодинамическая барокамера У-22 ФГУП ЦНИИмаш
Бачин А.А., Мазин И.Н., Прочухаев М.В., Сажин Д.С., Храмов Н.Е.
|
Исследование электромагнитного импульса при гиперзвуковом ударе метеороида
Авершьев С.П., Липницкий Ю.М., Макаревич Г.А., Пелипенко Л.Ф., Половнев А.Л., Сунцов Г.Н., Третьяков П.В.
|
Прогнозирование теплового режима холодного контура ИК-радиометра с тепловым аккумулятором на основе результатов тепловакуумных его испытаний с учётом орбитальных условий
Лелюшкин Н.В., Мишин Г.С., Новиков С.Б.
|
Метод определения кинетических характеристик термически разлагающихся материалов
Горбунова Т.И., Знаменский В.В., Сенкевич Е.А., Тренёв М.Г., Фадеев В.А.
|
Сравнительный анализ поверхностей покрытий из нитрида титана, полученных путём магнетронного распыления и плазмохимическим способом
Брылкин Ю.В.
|
Смешение криогенной жидкости с конденсируемым газом для имитации теплового состояния потока топлива на входе насоса двигателя при стендовых испытаниях
Бершадский В.А.
|
Оценка эффективности учёта систематических составляющих скорости ветра при расчёте номинальных траекторий выведения ракет-носителей типа "СОЮЗ-2"
Меденовская Е.А.
|
Оценка эффективности передачи энергии с геостационарной орбиты на Землю
Колесников Е.П.
|
Условия нагружения навесного оборудования обобщённого аналога приборного отсека ракеты-носителя при виброакустическом воздействии
Золкин С.Н.
|
Общая математическая параметрическая модель оптимизации контроля надёжности изделий создаваемого ракетно-космического комплекса
Каленичин Ю.С., Комаров И.Д., Харченко А.П.
|
Особенности построения бортовых комплексов управления для космических систем группового полёта
Шариткин Ю.Н.
|
Результаты анализа реальной работоспособности аппаратуры спутниковой навигации применительно к разработке системы высокоточного управления спуском перспективного пилотируемого космического корабля
Кутоманов А.Ю., Кудрявцев С.И.
|
Стенд для экспериментальной отработки силомоментных характеристик электромеханических исполнительных органов
Андросов В.Я., Бритова Ю.А., Лянзбург В.П., Плотников А.В., Тверяков О.В.
|
В.В. Ерёмин, канд. физ.-мат наук; Ю.М. Липницкий, докт. техн. наук; В.А. Михалин,
канд. техн. наук (ФГУП ЦНИИмаш, г. Королёв)
ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА СВОБОДНЫХ КОЛЕБАНИЙ. ПРОВЕРКА ГИПОТЕЗЫ ГАРМОНИЧНОСТИ
Представляются результаты математического моделирования движения тел, совершающих плоские угловые колебания в потоке газа под действием аэродинамических сил. Оценивается влияние величины момента инерции на характер движения и рассматриваются возможности нахождения значений статического и демпфирующего моментов в рамках моделирования движения на основе гипотезы гармоничности. Показывается допустимость применения гипотезы гармоничности при определении моментных характеристик. Отмечается существенное влияние момента инерции на характер движения тела.
Ключевые слова: стационарная и нестационарная аэродинамика, численное моделирование, газодинамические течения.
V.V. Yeryomin, Yu. M. Lipnitsky, V.A. Mikhalin. Numerical Simulation of Free Oscillations. Hypothesis of Harmonicity. The article presents results of mathematical modeling of movement of bodies committing plane angular fluctuations in a gas stream under the influence of aerodynamic forces. It estimates the effect of the inertia moment magnitude on the nature of movement, considering the possibility of finding the values of static and damping moments as part of movement simulation based on the hypothesis of harmonicity. The article proves the admissibility of application of the harmonicity hypothesis in determining the torque characteristics, and its significant impact on the character of the body’s motion.
Key words: stationary and unsteady aerodynamics, numerical simulation, gas-dynamic flow.
Литература
1. Л и п н и ц к и й Ю. М., К р а с и л ь н и к о в А. В., П о к р о в с к и й А. Н. и др. Нестационарная аэродинамика баллистического полёта. М.: Физматлит, 2003.
2. Б е л о ц е р к о в с к и й С. М. Гипотеза гармоничности. – В сб. тр. ВВИФ им. Н.Е. Жуковского, 1959.
Е.Ю. Карцева; Е.О. Коляда; А.В. Строилов; В.Н. Шманенков, докт. техн. наук
(ФГУП ЦНИИмаш, г. Королёв)
исследование картины обтекания первых ступеней ракет-носителей на пассивном участке спуска при больших углах атаки
Представляются результаты численного решения уравнений Рейнольдса на основе различных программ применительно к трёхмерному течению при обтекании сверхзвуковым потоком отработанных ступеней ракет-носителей (РН), летящих под большим углом атаки (α ~ 180°).
Ключевые слова: отработанные ступени ракеты, большие углы атаки, сопла двигательной системы, нестационарные отрывные зоны.
E.Yu. Kartseva, E.O. Kolyada, A.V. Stroilov, V.N. Shmanenkov. A Study of Flow Pattern of First Stages of Launch Vehicles during the Ballistic Descent Phase at High Angles of Attack. The article presents results of numerical solution of the Reynolds Equations on the basis of various programs in relation to three-dimensional flotation during supersonic flow over the spent stages of launch vehicles (LV) flying at high angle of attack. (α ~ 180°).
Key words: spent stages of launch vehicles, high angles of attack, propulsion system nozzles, unsteady separate areas.
ЛИТЕРАТУРА
1. Л у н ё в В. В. Течение реальных газов с большими скоростями. М.: Физматлит, 2007.
2. Ansys Fluent 12.0. Theory Guide. January 2009.
3. T r e b u n s k i k h T. V., I v a n o v A. V., D u m n o v G. E. FloEFD Simulation of Micro-Turbine Engine. Moscow, Mentor Graphics, 2011.
4. К о з е л к о в А. С., Д е р ю г и н Ю. Н., З е л е н с к и й Д. К. и др. Многофункциональный пакет программ ЛОГОС для расчёта задач гидродинамики и тепломассопереноса на супер-ЭВМ. Базовые технологии и алгоритмы. – В сб. тр. XII Международного семинара: Супервычисления и математическое моделирование. Саров: РФЯЦ–ВНИИЭФ, 2011, с. 215 – 230.
5. А н и к и н В. А., В л а д и м и р о в а Н. А. Исследование обтекания и расчёт стационарных и нестационарных аэродинамических характеристик вертолётных профилей. – В материалах ХХIII научно-технической конференции по аэродинамике. М.: ЦАГИ, 2012.
6. M e n t e r F. R. Zonal Two-Equction (k-ω) Turbulence Models for Aerodynamic Flows. – AIAA Paper 93-2306, 1993.
7. S p a l a r t P. R., A l l m a r a s S. R. A One–Equation Turbulence Model for Aerodynamic Flows. – AIAA Paper 92-0439, 1992.
Р.В. Ковалёв, канд. физ.-мат. наук; М.Г. Тренёв, канд. техн. наук;
Д.А. Чураков (ФГУП ЦНИИмаш, г. Королёв)
ВЛИЯНИЕ БОКОВЫХ ДЕРЖАВОК НА ТЕПЛООБМЕН
В ДОННОЙ ОБЛАСТИ МОДЕЛИ ГИПЕРЗВУКОВОГО
ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА
Приводятся результаты численного моделирования теплообмена в донной области имеющей форму составного конуса модели, полученные в ходе экспериментов на гиперзвуковой поршневой газодинамической установке ПГУ-11 (при числе Маха М = 10) и в аэродинамической трубе У306-3 (М = 6). Анализируется влияние поддерживающих устройств модели на распределения параметров теплообмена в донной её области. Показывается, что результаты расчётов обтекания и теплообмена модели с боковой державкой, полученные путём численного решения полной системы уравнений Навье – Стокса, согласуются с экспериментальными данными.
Ключевые слова: модель гиперзвукового летательного аппарата (ЛА), поршневая газодинамическая установка (ПГУ), аэродинамическая труба (АДТ), тепловой поток, теплообмен, уравнения Навье – Стокса.
R.V. Kovalyov, M.G. Trenyov, D.A. Churakov. The Impact of Side Supporting Devices on Heat Transfer in the Bottom Area of a Hypersonic Aircraft Model. The article presents results of numerical modeling of heat transfer in the cone-shaped base area of the model, obtained in the course of experiments at supersonic piston gas-dynamic units PGU-15 (at Mach number M = 10), and in the wind tunnel U306-3 (М = 6). It analyses the influence of the model’s supporting devices on distribution of heat transfer parameters in its base area. It is shown that the results of flow and heat transfer calculations in a model with side supporting devices obtained by numerical solution of the full system of Navier-Stokes equation are consistent with experimental data.
Key words: hypersonic aircraft (AC) model, piston type gas-dynamic unit (PGU), wind tunnel (WT), heat flow, heat transfer, Navier – Stokes equation.
ЛИТЕРАТУРА
1. Конвективный теплообмен летательных аппаратов. Под редакцией Землянского Б.А. Сер. Космонавтика и ракетостроение М.: Физматлит, 2014, 377 с.
2. Г у б а н о в Е. И., К и с л ы х В. В., К у с о в А. Л. и др. Экспериментальное исследование теплообмена в донной области модели гиперзвукового летательного аппарата. – Космонавтика и ракетостроение, 2014, вып. 6 (79).
3. L i u M.-S., S t e f f e n C. A New Flux Splitting Scheme. – J. Comput. Phys., 1993, v. 107, рр. 23 – 39.
4. B a l d w i n B. S., L o m a x H. Thin Layer Approximation and Algebraic Model of Separated Turbulent Flows. – AIAA Paper 78-0257, 1978.
5. M e n t e r F. R. Two-Equation Eddy-Viscosity Turbulence Models for Engineering Applications. – AIAA J., 1994, v. 32, № 8, pp. 1598 – 1605.
6. A n d e r s o n W. K., T h o m a s J. L., V a n L e e r B. A Comparison of Finite Volume Flux Vector Splittings for the Euler Equations. – AIAA paper 85–0122, 1985.
7. R o e P. L. Approximate Riemann Solvers, Parameter Vectors and Difference Schemes. – Journal of Computational Physics, 1981, v. 43, pp. 357 – 372.
А.Л. Бабиков; А.Ю. Галактионов, канд. техн. наук; В.В. Кислых,
канд. техн. наук; В.Н. Шманенков, докт. техн. наук
(ФГУП ЦНИИмаш, г. Королёв)
РАСЧЁТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
НА АЭРОДИНАМИЧЕСКОЙ УСТАНОВКЕ ПГУ-11 ОТРЫВНОГО ТЕЧЕНИЯ ПЕРЕД ТРЁХМЕРНЫМ ПРЕПЯТСТВИЕМ
ПРИ ГИПЕРЗВУКОВОМ ОБТЕКАНИИ ЗАТУПЛЕННОГО КОНУСА
Представляются результаты исследования отрыва ламинарного, переходного и турбулентного пограничных слоёв на боковой поверхности летательных аппаратов (ЛА) в условиях факторного моделирования при воспроизведении близких к натурным чисел Маха M = 9,5; Рейнольдса ReL = 5.106 ÷ 3.107 и температурного фактора  = 0,25 ÷ 0,36.
Ключевые слова: гиперзвуковые течения, ламинарно-турбулентный переход, отрывные зоны, уравнения Навье – Стокса.
A.L. Babikov, A.Yu. Galaktionov, V.V. Kislykh, V.N. Shmanenkov. Calculation-Experimental Research on the PGU-11 Aerodynamic Installation of Separation Flow before a Three-Dimensional Obstacle during Hypersonic Flow over a Blunt Nosed Cone. The article presents results of research of laminar, transitional and turbulent boundary layers separation on the side surface of aircraft (AC) during factorial modeling with full-scale numbers of Mach M = 9,5; Reynolds ReL = 5.106 ÷ 3.107, and the temperature factor = 0,25 ÷ 0,36.
Key words: hypersonic flow, laminar-turbulent transition, separation areas, Navier – Stokes equations.
ЛИТЕРАТУРА
1. К и с л ы х В. В. Комплексная наземная отработка аэротермогазодинамики ракет и многоразовых транспортно-космических систем на поршневых газодинамических установках многокаскадного сжатия ЦНИИ машиностроения в условиях, максимально приближённых к натурным. – Космонавтика и ракетостроение, 2004, вып. № 2 (35).
2. А н ф и м о в Н. А., К и с л ы х В. В. Моделирование обтекания и теплообмена гиперзвуковых летательных аппаратов в поршневых газодинамических установках многокаскадного сжатия (ПГУ МКС). – В кн.: Проблемы современной механики. К 85-летию со дня рождения академика Г.Г. Черного. Под ред. А.А. Бармина. М.: Изд-во МГУ «Омега-Л», 2008.
3. П е т р о в Г. И. Система скачков уплотнения и волн разрежения при обтекании тел сложной формы. – В кн.: Гидроаэромеханика и космические исследования. М.: Наука, 1985.
4. Г а н и е в Ю. Х., М у р з и н о в И. Н., Ш м а н е н к о в В. Н. Авторское свидетельство на изобретение № 682011 от 07.07.1977.
5. E r d o s J., P a l l o n e M. Shock-Boundary Layer Interaction and Flow Separation. – In Proceedings of the Heat Transfer and Fluid Mechanics Institute. Stanford, CA: Stanford University Press, 1962.
6. М о р д в и н ц е в Г. Г., Ш м а н е н к о в В. Н. Расчёт сверхзвукового обтекания щитковых органов управления. – Космонавтика и ракетостроение, 2006, вып. 2 (43).
7. Ч ж е н П. Отрывные течения. М.: Мир, 1973, т. 3.
8. Г а л а к т и о н о в А. Ю. Выбор модели турбулентности для инженерных расчётов аэродинамических характеристик летательных аппаратов на однопроцессорной ЭВМ. – Космонавтика и ракетостроение, 2009, вып. 4 (57).
9. Г а л а к т и о н о в А. Ю. Моделирование сверхзвукового обтекания тела с боковой струёй при ламинарном и турбулентном режимах течения. – Космонавтика и ракетостроение, 2010, вып. 3 (60).
10. Г о л ь д б е р г У. Г., Ч а к р а в а р т и С. Р. Расчётные исследования отрывных течений на основе гибридной модели турбулентности, объединяющей (k-L)-модель и модель возвратного течения. – Аэрокосмическая техника, 1991, № 3.
11. Л и п н и ц к и й Ю. М., К р а с и л ь н и к о в А. В., П о к р о в с к и й А. Н. и др. Нестационарная аэродинамика баллистического полёта. М.: Физматлит, 2003.
Ю.Х. Ганиев, канд. техн. наук; Р.В. Ковалёв, канд. физ.-мат. наук;
В.А. Козловский, канд. техн. наук; В.В. Кудрявцев, канд. техн. наук;
А.Л. Кусов, канд. физ.-мат. наук; Н.Ф. Рудин, канд. физ.-мат. наук
(ФГУП ЦНИИмаш, г. Королёв)
|
