Расчетно-экспериментальные исследования структуры высокоскоростного потока газа при обтекании моделей фрагментов летательных аппаратов

ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2017. № 3

УДК 533.6.011.8

DOI: 10.18698/0236-3941-2017-3-18-30

РАСЧЕТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СТРУКТУРЫ

ВЫСОКОСКОРОСТНОГО ПОТОКА ГАЗА ПРИ ОБТЕКАНИИ МОДЕЛЕЙ

ФРАГМЕНТОВ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ

М.А. Котов

ma_kotov@mail.ru

Л.Б. Рулева

ruleva@ipmnet.ru

С.И. Солодовников

sis63@yandex.ru

С.Т. Суржиков

1, 2

surg@ipmnet.ru

ИПМех им. А.Ю. Ишлинского РАН, Москва, Российская Федерация

МФТИ (государственный университет), г. Долгопрудный,

Московская обл., Российская Федерация

Аннотация

Ключевые слова

Приведены результаты расчетно-экспериментальных

исследований ударно-волновых конфигураций, обра-

зующихся при обтекании моделей фрагментов лета-

тельных аппаратов высокоскоростными потоками

газов при числах Маха М = 4–8. Выполнена серия

экспериментов с моделями — полуклиньями, имею-

щими одинарный и двойной углы раствора, а также

острую и затупленную кромки. Описаны технические

решения, направленные на увеличение точности экс-

периментальных исследований. Приведены результа-

ты моделирования по разработанному авторскому

коду газодинамических процессов, зафиксированных

экспериментально. Дана оценка использования ре-

зультатов экспериментов для валидации разрабатыва-

емых расчетных кодов

Ударная аэродинамическая труба,

аэротермодинамика, расчетно-

экспериментальное исследование,

ударно-волновое взаимодействие,

модели фрагментов летательных

аппаратов

Поступила в редакцию 14.03.2017

Работа выполнена в рамках Программы фундаментальных исследований РАН, грант

РФФИ 16-01-00379

Постановка задачи.

Исследования высокоскоростной газодинамики сложных

поверхностей аэрокосмических и гиперзвуковых летательных аппаратов (ГЛА)

предполагают определенный цикл расчетно-теоретических и эксперименталь-

ных работ. Задачи экспериментальных исследований — наиболее точно отра-

зить реальные условия функционирования ГЛА, обеспечить высокую точность

измерения и отображения параметров физических процессов, гарантирован-

ную повторяемость опытов для оценки возможности сравнения численного мо-

делирования процессов и экспериментальных результатов.

Эксперименты на тестовых моделях позволяют оперативно валидировать

разрабатываемые авторские расчетные коды. В Институте проблем механики

им. А.Ю. Ишлинского РАН (ИПМех РАН) функционирует малозатратная, осна-

щенная современным оборудованием — гиперзвуковая ударная аэродинами-