УДК 519.6: 533.6.011
М. М. Г о л о м а з о в, И. А. Л и т в и н о в,
Л. А. Л и т в и н о в, А. А. И в а н к о в,
В. С. Ф и н ч е н к о
ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
ОБТЕКАНИЯ СПУСКАЕМЫХ АППАРАТОВ
ПРИ ВХОДЕ В АТМОСФЕРУ ПЛАНЕТЫ
Предложена разностная схема, позволяющая повысить точность
расчетов в областях с большими градиентами газодинамических
функций при обтекании аппаратов, спускаемых в атмосферах пла-
нет. Исследовано поведение аэродинамических характеристик и
полей течения по траектории спуска аппаратов в атмосферах Зем-
ли и Марса для гиперзвуковых и малых сверхзвуковых чисел Маха в
реальном масштабе времени.
E-mail: finval@ migmail.ru
Ключевые слова
:
спускаемый аппарат, тепловой поток, ударная волна,
траектория, сегмент.
Ряд проектируемых космических систем имеет в своем составе
спускаемые аппараты (СА) для доставки полезного груза на поверх-
ности планет с атмосферой. При создании СА значительное внимание
уделяется выбору его формы, определению аэродинамических харак-
теристик, конструкционных параметров тепловой защиты, обеспечи-
вающих безопасный спуск СА, а также прогноз района его посадки.
Для этого используются как экспериментальные, так и теоретические
методы исследований. Теоретические методы определения аэродина-
мических характеристик СА и тепловой нагрузки на его поверхность
играют решающую роль на тех участках траектории движения СА,
где затруднительно или невозможно в рамках наземного эксперимен-
та воспроизвести или смоделировать реальные условия обтекания СА.
Для решения указанной проблемы применяются различные чи-
сленные методы. Так, в работе [1] приведен численный метод, явля-
ющийся развитием схемы II метода интегральных соотношений
Дородницына–Белоцерковского [2] и метода прямых Г.Ф. Теленина [3]
на трехмерные пространственные течения около СА сегментальной
и затупленной конической форм с учетом равновесных химических
реакций в ударном слое. Проведенные с использованием этого мето-
да расчеты газодинамических (давления, плотности, температуры и
скорости газа) и других параметров (концентрации компонентов газа)
вдоль траектории спуска аппарата сегментальной формы показывают,
что наряду с влиянием физико-химических процессов в смеси газов на
аэродинамические характеристики имеется ряд особенностей обтека-
ния при малых сверхзвуковых числах Маха (М) набегающего потока.
42 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2011. № 4
