Анализ и сравнение методик расчета аэродинамических характеристик дозвукового крыла планирующих авиационных средств поражения по аэродинамическим характеристикам профиля этого крыла

Аннотация

Рассмотрены методики расчета аэродинамических характеристик дозвукового крыла планирующих авиационных средств поражения по аэродинамическим характеристикам профиля этого крыла. Приведены формулы пересчета производной коэффициента подъемной силы профиля в производную коэффициента подъемной силы изолированного крыла. Проанализированы зависимости для расчета коэффициента индуктивного сопротивления крыла конечного удлинения. Выполнены анализ методик и сравнение результатов расчета с результатами численного моделирования обтекания крыльев с несимметричным профилем большой и малой толщины. Численное моделирование проведено с использованием программного обеспечения для гидрогазодинамических расчетов, основанных на интегрировании уравнений Навье --- Стокса, осредненных по числу Рейнольдса. В качестве допущений принято, что зависимости аэродинамических характеристик проанализированы при числах Маха, не превышающих критическое значение, в линейном диапазоне углов атаки для коэффициента подъемной силы. Проведено сравнение крыльев с разными параметрами плановой проекции с профилями NACA2208 и NACA2215. По результатам сравнения сделан вывод о применимости математических зависимостей для формирования эмпирико-аналитических методик аэродинамического расчета дозвукового изолированного крыла планирующих авиационных средств поражения. Такие методики применимы на ранних этапах проектирования дозвуковых летательных аппаратов

Просьба ссылаться на эту статью следующим образом:

Михайлов Д.С., Тищенко Д.Ю., Лаптева Л.А. Анализ и сравнение методик расчета аэродинамических характеристик дозвукового крыла планирующих авиационных средств поражения по аэродинамическим характеристикам профиля этого крыла. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение, 2026, № 3 (158), c. 17--37. EDN: IDBNFR

Литература

[1] Лаптева Л.А., Тищенко Д.Ю. AeroBDSM (SDK): библиотека подпрограмм для аэродинамического расчета летательного аппарата. Свид-во о гос. рег. прогр. для ЭВМ № 2023613387 от 14.02.2023.

[2] Лаптева Л.А., Тищенко Д.Ю. AeroBDSM (OOP): объектно-ориентированное программное обеспечение для аэродинамического расчета летательных аппаратов. Свид-во о гос. рег. прогр. для ЭВМ № 2023680796 от 05.10.2023.

[3] Тищенко Д.Ю., Лаптева Л.А., Гарпинич Д.Н. и др. Разработка библиотеки подпрограмм для автоматизированного аэродинамического проектирования в рамках учебного процесса. Известия ТГУ. Технические науки, 2023, № 1, с. 205--213. EDN: EBLFAP

[4] Куркова М.К., Михайлов Д.С., Тищенко Д.Ю. и др. Анализ способов определения аэродинамических характеристик дозвукового профиля с целью уточнения эмпирико-аналитической методики расчета коэффициента максимальной подъемной силы и критического угла атаки крыла. Аэрокосмическая техника и технологии, 2026, т. 4, № 1, с. 32--50. EDN: XWFSFS. DOI: https://doi.org/10.52467/2949-401X-2026-4-1-32-50

[5] Михайлов Д.С., Лаптева Л.А., Тищенко Д.Ю. и др. Автоматизированный расчет критического числа Маха дозвуковых профилей крылатых ракет. Известия РАРАН, 2023, № 129, с. 110--117. EDN: KTQDES

[6] Бураго С.С., Попов С.А. Аэродинамика и компоновка маневренных дозвуковых и сверхзвуковых летательных аппаратов. М., Изд-во МАИ, 2019.

[7] Шелобанов Л.Д., Михайлов Д.С., Тищенко Д.Ю. и др. Сравнение методов вычислительной аэрогидродинамики для расчета аэродинамических характеристик дозвуковых профилей крыла в двумерной постановке. Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике. 10-я Росс. конф. М., ИПМ им. М.В. Келдыша РАН, 2024, с. 225--229. EDN: PQZDPS

[8] Пархаев Е.С., Семенчиков Н.В. Некоторые вопросы оптимизации профиля крыла малоразмерного беспилотного летательного аппарата. Труды МАИ, 2015, № 80. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=56884

[9] Коцько П.А., Лемешонок Т.Ю., Сизова А.А. Применение нейронных сетей для аэродинамических расчетов. Аэрокосмическая техника и технологии, 2023, т. 1, № 3, с. 79--90. EDN: ESYIXR

[10] Владимирова Н.А. Исследование обтекания прямых и стреловидных крыльев большого удлинения при околозвуковых скоростях. Ученые записки ЦАГИ, 1983, т. 14, № 4, с. 9--16.

[11] Москаленко В.О., Цой А.И., Недогарок А.А. Исследование аэродинамических характеристик крыла с законцовками различной формы. Инженерный журнал: наука и инновации, 2019, № 10. DOI: http://dx.doi.org/10.18698/2308-6033-2019-10-1921

[12] Прандтль Л. Гидроаэромеханика. Ижевск, Регулярная и хаотическая механика, 2000.

[13] Епихин А.С., Калугин В.Т. Реализация гибридной методики расчета обтекания маневренного летательного аппарата с использованием открытого пакета OpenFoam. Научный Вестник МГТУ ГА, 2016, т. 19, № 4, с. 131--138. EDN: XBVWNT

[14] Дебабов А.С., Смирнов А.В. Моделирование трансзвукового обтекания изолированного крыла на многопроцессорном комплексе ИЗОТ-1014, ЕС-2706. Ученые записки ЦАГИ, 1992, т. 23, № 1, с. 88--92.

[15] Широков И.А. Численное исследование аэродинамических характеристик треугольного крыла при различных углах атаки и больших числах Маха. Препринты ИПМ им. М.В. Келдыша, 2021, № 56. DOI: https://doi.org/10.20948/prepr-2021-56

[16] Ковалев М.А., Никитин А.Н. К выбору аэродинамической компоновки дозвуковой крылатой ракеты. Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение, 2019, т. 18, № 3, с. 59--66. DOI: https://doi.org/10.18287/2541-7533-2019-18-3-59-66

[17] Куркова М.К., Михайлов Д.С., Тищенко Д.Ю. и др. Анализ методики расчета аэродинамических характеристик крыльев на критических углах атаки. Известия ТГУ. Технические науки, 2024, № 12, с. 69--75. EDN: EXYFJB

[18] Воронич И.В., Колчев С.А., Коньшин В.Н. и др. Аэродинамические характеристики малоразмерного беспилотного летательного аппарата. Матер. XXII науч.-техн. конф. по аэродинамике ЦАГИ. Жуковский, ЦАГИ им. Н.Е. Жуковского, 2011, с. 44--45. EDN: WCBDMJ

[19] Степанов К.А., Тимченко С.В. Аэродинамическое проектирование изолированного трехмерного крыла беспилотного летательного аппарата. Вестник Томского государственного университета. Математика и механика, 2018, № 54, с. 118--130. DOI: https://doi.org/10.17223/19988621/54/10

[20] Пейгин С.В., Орлов С.А. Оптимальное аэродинамическое проектирование конфигурации "крыло--фюзеляж" широкофюзеляжного дальнемагистрального самолета. Вестник Томского государственного университета. Математика и механика, 2020, № 63, с. 115--124. DOI: https://doi.org/10.17223/19988621/63/10