Метод параметрического анализа воздухозаборных устройств

Авиационная и ракетно-космическая техника


DOI: 10.34759/vst-2023-1-76-90

Авторы

Ветров В. В., Чулков Н. С.*, Шилин П. Д.**

Тульский государственный университет, ТулГУ, пр. Ленина, 92, Тула, 300012, Россия

*e-mail: Nikvoc92@yandex.ru
**e-mail: pvl.shilin@yandex.ru

Аннотация

Рассматривается метод оценки функциональных особенностей воздухозаборных устройств (ВЗУ), позволяющий выбирать приоритетные решения по их конфигурации с учетом особенностей полета летательного аппарата и накладываемых на него ограничений. Выбор предпочтительной конфигурации воздухозаборного устройства осуществляется на основе сравнительного анализа его дроссельных и аэродинамических характеристик при влиянии внешних возмущений с использованием глобального критерия — энергетической предпочтительности.

Ключевые слова:

нерегулируемое воздухозаборное устройство внешнего и внутреннего сжатия, метод выбора ВЗУ, пограничный слой, коэффициент восстановления давления, дроссельная характеристика, численное моделирование, слив пограничного слоя, прямоточная силовая установка

Библиографический список

  1. Sun X., Ge J., Yang T. et al. Multifidelity Multidisciplinary Design Optimization of Integral Solid Propellant Ramjet Supersonic Cruise Vehicles // International Journal of Aerospace En-gineering. 2019. Vol. 2019. Article ID 5192424. DOI: 10.1155/2019/5192424
  2. Хилькевич В.Я., Яновский Л.С. Использование эффектов рикошетирования и кабрирования для увеличения дальности полета ракет // Известия высших учебных заведений. Авиационная техника. 2005. № 3. С. 70–72.
  3. Дикшев А.И. Структурный синтез схем объёмной компоновки бикалиберных ракет с прямоточным воз-душно-реактивным двигателем // Известия Российской академии ракетных и артиллерийских наук. 2013. № 4(79). С. 37–47.
  4. Лохтин О.И., Разносчиков В.В., Аверьков И.С. Методика создания 3D-модели лета-тельного аппарата с ракетно-прямоточным двигателем // Вестник Московского авиационного институ-та. 2020. Т. 27. № 2. С. 131–139. DOI: 10.34759/vst-2020-2-131-139.
  5. Fry R.S. A Century of Ramjet Propulsion Technology Evolution // Journal of Propulsion and Pow-er. 2004. Vol. 20. No. 1, pp. 27–58. DOI: 10.2514/1.9178
  6. Александров В.Н., Быцкевич В.М., Верхоломов В.К. и др. Интегральные прямо-точные воздушно-реактивные двигатели на твердых топливах. Основы теории и расчета / Под ред. Л. С. Яновского. — М.: Академкнига, 2006. — 343 с.
  7. Дикшев А.И., Костяной Е.М. Определение рациональных параметров и алгоритма работы бикалиберной ракеты с ракетно-прямоточным двигателем // Труды МАИ. 2014. № 74. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=49300
  8. Фомин В.М., Звегинцев В.И., Мажуль И.И., Шумский В.В. Анализ эффек-тивности использования комбинированной силовой установки для разгона малоразмерных ракет, стартующих с поверхности Земли // Прикладная механика и теоретическая физика. 2010. Т. 51. № 6. С. 21–30.
  9. Moerel J.-L., Veraar R.G., Halswijk W.H.C. et al. Internal Flow Characteristics of a Rectangular Ramjet Air Intake // 45th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference & Exhibit (02-05 August 2009; Denver, Colorado). AIAA 2009-5076. DOI: 10.2514/6.2009-5076
  10. Krause M., Ballmann J. Numerical Simulations and Design of a Scramjet Intake Using Two Different RANS Solvers // 43th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference & Exhibit (08-11 July 2007; Cincinnati, OH). AIAA 2007-5423. DOI: 10.2514/6.2007-5423
  11. Albadwi А., Faisa А., Abdelhalim М., Salih А., Kha-lil М., Musa О. Design and Analysis of an Air Intake System of Ramjet Engine Using CFD Simulations // International Journal of Engineering and Information Systems (IJEAIS). 2021. Vol. 5. No. 2, pp. 180–190.
  12. Masud J. Flow Field and Performance Analysis of an Integrated Diverterless Supersonic Inlet // 48th AIAA Aerospace Sciences Meeting Including the New Horizons Forum and Aerospace Exposition (04-07 January 2010; Orlando, Florida). AIAA 2010-481. DOI: 10.2514/6.2010-481
  13. Satyanarayana A., Theerthamalai P., Santhakumar S. Computational Aerody-namic Study of Body-Intake Configurations // 44th AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit (09–12 January 2006; Reno, Nevada). AIAA 2006-861. DOI: 10.2514/6.2006-861
  14. Сухов А.В., Федотова К.В., Шмаркова Л.И. Численное исследование характеристик сверхзвукового воздухозаборного устройства прямоточных воздушно-реактивных двигателей // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2014. № 11. С. 345–356. DOI: 10.7463/1114.0740091
  15. Рахманин Д.А. Численное моделирование влияния носовой части фюзеляжа на внутренние характеристи-ки воздухозаборного устройства // Материалы XXVIII научно-технической конференции по аэродинамике (20–21 апреля 2017; п. Володарского). — Жуковский: Изд-во ЦАГИ, 2017. С. 193.
  16. Ободовская Е.А., Гольдфельд М.А., Коротаева Т.А. Исследование газодинамической структуры течения в одиночном канале слива пограничного слоя при гиперзвуковых скоростях набегающего потока // Динамика многофазных сред: Сб. тез. XVI Всероссийского семинара с международным участием (30 сентября — 05 октября 2019; Новосибирск). — Новосибирск: Изд-во ФГБУН Ин-ститута теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича Сибирского отделения РАН. С. 132–133.
  17. Виноградов В.А., Кусюкбаева Д.И., Степанов В.А. Расчетные исследования воздухоза-борников в компоновке с корпусом сверхзвукового летательного аппарата при М = 1.5–4.0 // Модели и методы аэродинамики: Сб. тез. XXXVIII международной школы-семинара (04–11 июня 2018; Евпатория). — Жуковский: Изд-во ЦАГИ, 2018. С. 51–52.
  18. Новогородцев Е.В., Карпов Е.В., Колток Н.Г. Повышение характеристик пространст-венных нерегулируемых воздухозаборников внешнего сжатия на основе использования систем управления погранич-ным слоем // Вестник Московского авиационного института. 2021. Т. 28. № 4. С. 7–27. DOI: 10.34759/vst-2021-4-7-27
  19. Сорокин В.А., Норенко А.Ю., Логинов А.Н. и др. Расчет и проектирование двухканального воздухозаборного устройства для современных ракетно-прямоточных двигателей на твердом ракет-ном топливе // Известия Российской академии ракетных и артиллерийских наук. 2019. № 2(107). С. 84–93.
  20. Рогозин А.Д., Максимов С.С. Экспериментальные исследования влияния скоса воздушного потока на дроссельные характеристики воздухозаборного устройства, расположенного в следе рулевых поверхностей // Оборонная техника. 2015. № 9. С. 148–151.
  21. Затолока В.В., Александрович Е.В., Семенов А.А., Трифонов А.К. Кольцевые и секторные воздухозаборники с сужением фюзеляжа перед входом и эффективность их использования на ракетах с ПВРД // Труды ЦАГИ. — М.: Издательский отдел ЦАГИ, 1968. С. 14–31.
  22. Ветров В.В., Шилин П.Д. Сравнительный анализ результатов численного моделирования и экспериментального исследования дроссельных характеристик воздухозаборных устройств // Вестник ПНИПУ. Аэрокосмическая техника. 2022. № 68. С. 21–29. DOI: 10.15593/2224-9982/2022.68.03
  23. Ветров В.В., Воробьев А.А., Морозов В.В., Шилин П.Д. Модуль расчета траекторных параметров маневрирующего летательного аппарата с прямоточной силовой установкой. Свидетель-ство о регистрации программы для ЭВМ RU 2022665225. Бюл. № 8, 11.08.2022.

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 1994-2024