Определение аэродинамических коэффициентов ракеты класса «земля – воздух» методами вычислительной гидродинамики в SolidWorks Flow Simulation

Авторы: Ткаченко Е.Д., Масленников А.Л.
Опубликовано в выпуске: #6(47)/2020
DOI: 10.18698/2541-8009-2020-6-615
Раздел: Авиационная и ракетно-космическая техника | Рубрика: Динамика, баллистика, управление движением летательных аппаратов
Ключевые слова: аэродинамика, летательный аппарат, ракета, аэродинамические коэффициенты, SolidWorks, Flow Simulation, вычислительная гидродинамика, компьютерное моделирование
Опубликовано: 08.06.2020

Получение аэродинамических характеристик при проектировании любого летательного аппарата является необходимым этапом разработки. Значения этих характеристик — аэродинамических коэффициентов, площади характерной поверхности — можно использовать для компьютерного моделирования динамики летательного аппарата и отработки алгоритмов системы управления. Получить аэродинамические характеристики можно двумя способами: проведением натурного эксперимента в аэродинамической трубе или вычислительного эксперимента с использованием численных методов в составе CFD-пакетов в CAD/CAM-системах. В работе описан процесс получения аэродинамических характеристик ракеты «земля – воздух» аэродинамической схемы утка, с использованием системы SolidWorks Flow Simulation. Приведены графические зависимости полученных аэродинамических коэффициентов от скорости набегающего потока, углов атаки и скольжения.

Литература

[1] Егер С.М. Основы авиационной техники. М., Изд-во МАИ, 1999.

[2] Егер С.М., ред. Проектирование самолетов. М., Машиностроение, 1983.

[3] Костин П.С. Программно-моделирующий комплекс для полунатурного моделирования динамики маневренного самолета. Труды МАИ, 2015, № 81. URL: http://www.trudymai.ru/published.php?ID=57735

[4] Блохин В.Н. Применение методов вычислительного эксперимента для определения аэродинамических характеристик экраноплана на крейсерском режиме движения. Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского, 2012, № 3(1), с. 147–154.

[5] Голубев А.Г., Мичкин А.А., Столярова Е.Г. Особенности проведения испытаний моделей вращающихся летательных аппаратов в дозвуковых аэродинамических трубах. Научный вестник МГТУ ГА, 2016, т. 19, №1, с. 116–119.

[6] Дмитриев Д.Н. Автоматизация аэродинамической оценки самолёта на этапе технических предложений на основе разрабатываемой параметрической 3D модели. Proc. 2nd Int. Conf. ITIPM. Уфа, УГАТУ, 2014, с. 94–97.

[7] Никанорова М.Д., Заболотская Е.В. Численный расчет аэродинамических характеристик беспилотного летательного аппарата. Политехнический молодежный журнал, 2019, № 4. DOI: http://dx.doi.org/10.18698/2541-8009-2019-4-464

[8] Карасев П.И. Качественное построение расчетной сетки для решения задач аэродинамики в программном комплексе FLOWVISION. Вестник ЮУрГУ. Сер. Вычислительная математика и информатика, 2012, № 2, с. 46–58. DOI: http://dx.doi.org/10.14529/cmse120205

[9] Костюков В.А. Численное определение аэродинамических характеристик модели самолета ЯК-54. Известия ЮФУ. Технические науки, 2010, № 1, с. 241–249.

[10] Лебедева Е.Г. Пример решения инженерной задачи при помощи программы CosmosFloWorks. Молодой ученый, 2015, № 14, с. 160–162.

[11] Луценко А.Ю. Расчет аэродинамических характеристик и параметров обтекания створки головного обтекателя ракеты-носителя в пакете ANSYS CFX. Инженерный журнал: наука и инновации, 2018, № 5. DOI: http://dx.doi.org/10.18698/2308-6033-2018-5-1766

[12] Студенников Е.С. Моделирование процессов аэрогазодинамики элементов конструкции сверхзвукового летательного аппарата. Инженерный журнал: наука и инновации, 2019, № 7. DOI: http://dx.doi.org/10.18698/2308-6033-2019-7-1904

[13] Kurowski P. Engineering analysis with SolidWorks simulations 2018. SDC Publications, 2018.

[14] Tickoo S. SolidWorks 2016 for designers. CADCIM Technologies, 2016.

[15] Алямовский А.А. SolidWorks simulation. Как решать практические задачи. СПб., БХВ-Петербург, 2012.

[16] Алямовский А.А. SolidWorks Simulation и FlouEFD. Практика, методология, идеология. М., ДМК Пресс, 2019.