Рис. 7. Коэффициент лобового со-
противления СА с эллипсоидальной
формой лобовой части при различном
отношении осей эллипса
Рис. 8. Распределение давления
p
на поверхности эллипсоида
вращения с отношением полу-
осей
a/b
= 0
,
25 = 0 25
в полуплоскости
θ
= 0
с числом узлов аппрокси-
мации
I
по
ϕ
от 6 до 9 при
M
∞
= 1
,
2
и угле атаки
α
= 0
На рис. 9 приведены экспериментальные данные и результаты рас-
чета аэродинамических характеристик СА с сегментальной лобовой
частью (
R
c
= 1
,
0
D
,
r
0
= 0
,
125
D
)
в зависимости от угла атаки при об-
текании потоком совершенного газа с показателем адиабаты
k
= 1
,
4
.
Отличие в коэффициентах сопротивления не превышает 1%, а в ко-
эффициентах подъемной силы и момента тангажа — 5%.
На рис. 10 представлена физическая картина обтекания сегмен-
тального тела (
R
c
= 1
,
0
D
,
r
0
= 0
,
125
D
)
потоком совершенного газа
с
k
= 1
,
4
под углом атаки
α
= 10
◦
для M
∞
= 2
,
5
; 2,0 и 1,5. При
уменьшении числа Маха резко увеличивается область влияния затуп-
ленного тела, причем это изменение более заметно, чем изменение
от угла атаки (рис. 10,
а
). При дальнейшем уменьшении числа Маха
размеры этой области во много раз превосходят размеры обтекаемого
тела (рис. 10,
б
, M
∞
= 1
,
2
; 1,17 и 1,14). При M
∞
= 1
,
14
площадь мак-
симального поперечного сечения тела составляет 0,6% максимальной
площади поперечного сечения области влияния тела. Эллипсоидаль-
ная форма с соотношением полуосей
a/b
= 0
,
35
хорошо аппроксими-
рует лобовую часть сегментальной формы с параметрами
R
c
= 1
,
0
D
и
r
0
= 0
,
125
D
, и их аэродинамические характеристики мало отличаются
во всем диапазоне чисел Маха.
Таким образом, показано, что полученные новые аппроксимирую-
щие выражения и корректная математическая постановка задачи обес-
печивают высокую точность расчетов при малом числе узлов аппрок-
симации в широком диапазоне условий в набегающем потоке от малых
сверхзвуковых чисел Маха до гиперзвуковых скоростей и достаточном
для практики диапазоне углов атаки. Расчеты показали, что при ма-
лых сверхзвуковых скоростях основным параметром, определяющим
50 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2011. № 4
