Потапкин А.В. Москвичев Д.Ю.
Возможность управления уровнем звукового удара с помощью аэродинамических поверхностей
Докладчик: Потапкин А.В.
Перед разработчиками летательных аппаратов сверхзвуковой гражданской авиации ставятся задачи снижения отрицательного воздействия летательных аппаратов на окружающую среду. Одним из основных факторов отрицательного воздействия является звуковой удар. Именно этот фактор препятствует развитию и эксплуатации сверхзвуковой гражданской авиации. Предлагаются различные способы ослабления ударных волн для уменьшения звукового удара на поверхности земли. Например, способы включают в себя разработку дизайна летательного аппарата, разогрев потока воздуха вблизи аппарата для минимизации звукового удара и др.
В настоящей работе рассматривается возможность воздействия на уровень звукового удара аэродинамическими поверхностями, расположенными вблизи тонкого тела. Способ управления звуковым ударом с помощью аэродинамических поверхностей является новым подходом к решению проблемы звукового удара. В научной литературе отсутствуют данные о влиянии аэродинамических поверхностей на уровень звукового удара в дальнем поле.
В расчетах звукового удара использовался комбинированный метод «тел-фантомов». Проведено тестирование метода «тел-фантомов» в расчетах звукового удара от затупленного тела. В качестве тестового материала использовались результаты экспериментальных исследований звукового удара, выполненных сотрудниками ЦАГИ в баллистических трассах и в аэродинамических трубах с шарами различного диаметра. Тестовые расчеты показали, что метод «тел-фантомов» применим для вычисления параметров ударных волн в дальнем поле, как от заостренных, так и от затупленных тел.
Выполнено численное исследование звукового удара от тонкого тела вращения с аэродинамической поверхностью, расположенной перед телом. В качестве аэродинамической поверхности использовался тонкий диск, расположенный в набегающем сверхзвуковом потоке воздуха. Расчеты выполнены для набегающего потока с числом Маха равным 2. В расчетах варьировались параметры: угол атаки диска, размер диска, расположение диска относительно тела.
Показано, что использование аэродинамической поверхности, расположенной вблизи тела, обеспечивает управление уровнем звукового удара.
К списку докладов