Попов И.О. - Лауреат Премии им. Жуковского Н.Е.

Для создания требуемых управляющих и тормозных усилий возможно применение нескольких близко расположенных в одной плоскости щитков, взаимная интерференция которых изменяет аэродинамические характеристики летательного аппарата. Всё более широкое применение щитковые органы управления находят на сверхзвуковых скоростях обтекания. В области возле щитков возникает сложная структура течения, требующая проведения экспериментальных и расчётных исследований. Зарождение и отрыв крупных вихрей c поверхности щитков могут привести к раскачке и повреждению летательного аппарата. Одним из способов уменьшения вихреобразования является перфорация органов управления. Актуальной задачей является проведение комплексных исследований влияния перфорации органов управления на аэродинамические характеристики высокоскоростных летательных аппаратов.

В рамках проекта проведено численное исследование обтекания летательных аппаратов с щитковыми аэродинамическими органами управления в кормовой части. Рассмотрены 3 модели с различной степенью перфорации щитков: 0 % (без перфорации), 17 % и 27 %. Моделирование осуществлено с использованием программного пакета SolidWorks Flow Simulation. Аэродинамические коэффициенты летательного аппарата и структуры течения получены при числе Маха набегающего потока M = 2,06 в диапазоне углов атаки от 0 до 12°. Выявлено, что использование сквозной перфорации органов управления приводит к вытеснению вихревой структуры из области за щитками и её сносу вниз по течению, уменьшению коэффициента продольной силы c_x и увеличению коэффициента нормальной силы c_y по сравнению со случаем сплошных щитков.

Полученный результат подтверждает возможность применения перфорации органов управления на сверхзвуковых скоростях обтекания. Однако требуются дальнейшие исследования для определения параметров перфорации, оптимальных с точки зрения аэродинамических, массовых и прочностных характеристик.