числялись на основе данных, полученных с помощью акселерометра
и гироскопа.
Линия, очерчивающая внешний контур КА “Fire II”, моделируемый
в настоящей работе, приведена на рис. 2,
б
. Геометрическая модель мо-
дуля (см. рис. 2,
б
) имеет некоторые упрощения, аналогичные упроще-
ниям, принятым в работе [1]; в частности, антенна
11
(см. рис. 1) в
расчетах заменена плоской поверхностью.
В настоящей работе моделировались условия, задающие невозму-
щенный набегающий поток в точке конечного участка реальной тра-
ектории входа КА в атмосферу, которая соответствует одной из наи-
меньших высот (35 км) и для которой были доступны измерения.
Условия набегающего потока, используемые при моделировании течения
около КА “Fire II”
Высота, км . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Число Маха . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Температура набегающего потока, K . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237
Плотность набегающего потока, кг/м
3
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,0082
Скорость потока, км/с . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Температура поверхности модуля, K . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 553,3
Угол атаки, град . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0; 5; 10; 15; 20
Число Рейнольдса (
×
10
6
)
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,76
Вычислительные модели.
Исходная система уравнений.
Поле те-
чения вокруг спускаемого КА моделировали, используя уравнения
Навье–Стокса в трехмерной постановке, уравнение неразрывности и
уравнение сохранения энергии.
Уравнения Навье–Стокса и уравнение неразрывности:
∂ρu
∂t
+
div
(
ρuV
) =
−
∂p
∂x
−
2
3
∂
∂x
(
μ
div
V
) +
+ 2
∂
∂x
μ
∂u
∂x
+
∂
∂y
μ
∂v
∂x
+
∂u
∂y
+
∂
∂z
μ
∂w
∂x
+
∂u
∂z
;
(1)
∂ρv
∂t
+
div
(
ρvV
) =
−
∂p
∂y
−
2
3
∂
∂y
(
μ
div
V
) +
+ 2
∂
∂y
μ
∂v
∂y
+
∂
∂x
μ
∂v
∂x
+
∂u
∂y
+
∂
∂z
μ
∂w
∂y
+
∂v
∂z
;
(2)
∂ρw
∂t
+
div
(
ρwV
) =
−
∂p
∂z
−
2
3
∂
∂z
(
μ
div
V
) +
+ 2
∂
∂z
μ
∂w
∂z
+
∂
∂x
μ
∂w
∂x
+
∂u
∂z
+
∂
∂y
μ
∂w
∂y
+
∂v
∂z
;
(3)
8 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2009. № 2
