Численное моделирование гиперзвукового обтекания модели летательного аппарата X-43 - page 5

Воздух в камере сгорания ГПВРД сжимается набегающим потоком,
сгорание топлива происходит в сверхзвуковом потоке.
Программа Hyper-X включала наземную и летную фазы испытаний
экспериментального ГЛА.
Подготовка к летной части программы Hyper-X сопровождалась
наземными испытаниями в аэродинамических трубах НИЦ NASA
Langley. Экспериментальные данные, необходимые для проведения
полномасштабного летного испытания (при запланированной скоро-
сти M
= 7)
, были получены на высокотемпературной аэродинамиче-
ской трубе НИЦ NASA Langley [5]. В этих экспериментах впервые
проводилась продувка интегрированной модели: планера и ГПВРД. В
ходе испытаний тестировался гиперзвуковой двигатель, установлен-
ный на корпусе летательного аппарата. Интеграция двигателя и кор-
пуса позволила учесть сложные трехмерные возмущения, возникаю-
щие при обтекании передней части Х-43, и получить картину течения
в задней части ГЛА. Также были получены экспериментальные дан-
ные по тепловым и динамическим характеристикам поверхности ГЛА,
исследовались аэродинамические характеристики летательного аппа-
рата Х-43. Испытания проводились с закрытым и открытым трактом
ГПВРД, с включенным и выключенным зажиганием. Эксперименты,
проводившиеся в аэродинамической трубе НИЦ NASA Langley, позво-
лили оценить тепловые и динамические нагрузки, которые испытывает
летательный аппарат при скоростях полета M
= 7
. На основе получен-
ных данных разрабатывались системы защиты наиболее теплонапря-
женных участков интегрированной модели ГЛА Х-43: кромок носа,
крыльев, воздухозаборника; проточной части ГПВРД [6].
Уникальность экспериментов [5, 6] состоит в том, что на наземном
оборудовании удалось смоделировать процесс обтекания интегриро-
ванной модели летательного аппарата Х-43 с учетом процессов го-
рения в двигательной установке, соответствующих условиям летных
испытаний.
Моделирование условий летного эксперимента, в ходе которого
планировалось достичь скоростей M
= 10
, проводилось на усовер-
шенствованной ударной трубе НИЦ Langley [7]. Данное оборудование
давало возможность проводить исследования как при режиме течения
со скоростью потока M
= 7
, так и при скоростях M
= 10
.
Главной целью испытаний [8] являлось получение достаточно-
го числа экспериментальных данных в условиях, максимально при-
ближенных к условиям летного эксперимента при скоростях полета
M
= 10
. Полученные данные помогли внести необходимые поправки
и определить окончательный вариант конструкции проточной части
ГПВРД.
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2010. № 1 7
1,2,3,4 6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,...19
Powered by FlippingBook