высокого качества. Создание сложной модели поверхности таким спо-
собом представляет собой достаточно медленный, трудоемкий про-
цесс и требует многократного редактирования модели поверхности.
На следующем этапе решения задачи оптимизации конструкции и
рабочих характеристик ГЛА целесообразно создание вычислительных
моделей, расчетных сеток, которые позволяют проводитьрасчетно-
теоретические исследования аэротермодинамики перспективных ГЛА
и космических аппаратов, предназначенных для входа в плотные слои
атмосфер планет и возвращения на Землю [1, 2].
Постановка задачи.
Цельнастоящей работы — создание вычисли-
тельных аэротермодинамических моделей ГЛА, которые опираются на
систему уравнений вязкого теплопроводного газа и могут бытьпри-
менены для проведения численных экспериментов в широком диапа-
зоне полетных условий. В них используются трехмерные уравнения
Навье–Стокса, осредненные по Рейнольдсу, и они позволяют находить
теплофизические характеристики потока в расчетной области сложной
пространственной формы. Расчетная областьвключает в себя поле те-
чения в невозмущенном потоке, за фронтом ударной волны, в следе
за обтекаемым телом. Для решения рассматриваемой системы уравне-
ний расчетная областьпредставляется в виде регулярной декартовой
(структурированной) сетки.
Одна из важных задач настоящей работы состоит также в гео-
метрическом моделировании сложных поверхностей перспективных
ГЛА типа Hyper-X [4, 5], Waverider [6], Х-51А [7] в системе автомати-
зированного проектирования (САПР) SolidWorks [8].
Описание процесса геометрического моделирования тел слож-
ной пространственной формы.
Реальные ГЛА занимают некоторый
конечный объем в пространстве, и для геометрического моделирова-
ния таких тел в математике используются объекты, называемые твер-
дыми телами (или деталями). Основной метод моделирования геоме-
трии тел использует форму простейших тел (прямоугольную приз-
му, цилиндр, конус, шар, тор и др.), которые имеют одну оболочку.
Далее путем удаления и/или добавления в определенных местах до-
полнительного объема (материала) получают тело требуемой формы.
Существует другой вариант многомерного моделирования геометрии
тел. Этот подход соответствует реальному технологическому процес-
су изготовления детали. В данном случае на передний план выходит
не форма модели, а замысел проекта, т.е. последовательность выпол-
няемых действий. Такой подход к моделированию использует САПР
SolidWorks.
Система автоматизированного проектирования SolidWorks [8]
предназначена для моделирования деталей и сборок в трехмерном
пространстве с возможностью проведения различных видов экспресс-
18 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012. № 3
