МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ
УДК 533.6.011
В. Т. К а л у г и н, П. А. Ч е р н у х а
ОСОБЕННОСТИ ОБТЕКАНИЯ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ
АППАРАТОВ ПРИ СТРУЙНОМ УПРАВЛЕНИИ
В УСЛОВИЯХ ДВИЖЕНИЯ С МАЛЫМИ
СВЕРХЗВУКОВЫМИ СКОРОСТЯМИ
В целях определения эффективности управления аэродинамически-
ми характеристиками летательного аппарата со струйными ор-
ганами управления при трансзвуковых скоростях обтекания бы-
ли исследованы различные варианты выдува струй газа из сопел,
удаленных от его кормовой части. Выявлено влияние условий вы-
дува струй на формирование управляющих сил. Предложен метод
расчета параметров течения и аэродинамических коэффициентов,
проведен численный эксперимент, подтверждающий работоспо-
собность метода на таких режимах обтекания.
При проектировании современных высокоманевренных летатель-
ных аппаратов (ЛА) в последнее время все чаще применяются ак-
тивные (или газодинамические) методы управления, разновидностью
которых являются струйные органы управления (СОУ), осуществляю-
щие вертикальный выдув газа с боковой поверхности ЛА во внешний
поток. Применение органов управления (ОУ) такого класса позволяет
эффективно управлять процессом движения ЛА по каналу тангажа в
широком диапазоне изменения скоростей движения, а инжекция не-
скольких струй в разнотяговом режиме позволяет дополнительно со-
здавать аэродинамические силы и момент по каналу крена. Управля-
ющие силы и момент при функционировании таких органов управ-
ления вызваны перераспределением давления по боковой поверхно-
сти ЛА перед и за отверстиями выдува, а также тягой самих струй.
При сверхзвуковых скоростях движения инжекция газа использует в
своей основе эффект образования локальных пространственных обла-
стей отрыва потока и связанное с ним формирование дополнительных
управляющих сил. Принцип обтекания газоструйных ОУ на таком ре-
жиме достаточно хорошо изучен [1–3]. Однако, если обтекание ЛА
происходит при скоростях, близких к скорости звука, в структуре те-
чения и аэродинамических характеристиках проявляются особенно-
сти, которые необходимо учитывать при выборе конструктивных па-
раметров ОУ. Такие режимы обтекания характерны при использовании
импульсной струйной коррекции траектории движения управляемых
мин, снарядов и других типов ЛА. Распределение параметров потока
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2007. № 4 3
