Метод расщепления по физическим процессам в задаче моделирования обтекания перспективного высокоскоростного летательного аппарата

Выполнен анализ аэродинамических характеристик высокоскоростного летательного аппарата Waverider в широком диапазоне углов атаки при различных числах Маха. Кратко описана процедура создания виртуальной модели высокоскоростного летательного аппарата Waverider с использованием невязкого конического поля течения. Для численного интегрирования системы уравнений Навье --- Стокса использован компьютерный код UST3D, в котором реализован метод расщепления по физическим процессам. Расчетное исследование проведено на неструктурированных тетраэдральных сетках, аппроксимации для которых строились с применением элементов метода контрольного объема. Выполнено сравнение полученных результатов с экспериментальными данными

Литература

[1] Железнякова А.Л., Суржиков С.Т. На пути к созданию виртуальной модели ГЛА. I. М.: ИПМех РАН, 2013. 160 с.

[2] Nonweiler T.R.F. Aerodynamic problems of manned space vehicle // The Aeronautical Journal. 1959. Vol. 63. No. 585. P. 521–528.

[3] Corda S., Anderson J.D.Jr. Viscous optimized hypersonic waveriders designed from axisymmetric flow fields // AIAA 26th Aerospace Sciences Meeting. 1988. AIAA Paper 88–0369.

[4] Bowcutt K.G., Anderson J.D.Jr., Capriotti D.P. Viscous optimized hypersonic waveriders // AIAA 25th Aerospace Sciences Meeting. 1987. AIAA Paper 87–0272.

[5] Rasmussen M.L. Waverider configurations derived from inclined circular and elliptic cones // Journal of Spacecraft and Rockets. 1980. Vol. 17. No. 6. P. 537–545.

[6] Bauer S.X.S., Covell P.F., Forrest D.K., McGrath B.E. Preliminary assessment of a Mach 4 and a Mach 6 Waverider // Proc. of 1st Int. Hypersonic Waverider Symp. University of Maryland, College Park MD, 1990. P. 1–24.

[7] Cockrell Ch.E.Jr., Huebner L.D., Finley D.B. Aerodynamic characteristics of two waverider-derived hypersonic cruise configurations. NASA Technical Paper no. 3559, 1996. 78 p.

[8] Anderson J.D.Jr. Hypersonic and high temperature gas dynamics. New York: McGraw-HillBook Company, 1989.

[9] Jones J.G., Woods B.A. The design of compression surfaces for high supersonic speeds using conical flow fields. London: Her Majestys Stationery Office, 1968. 25 p.

[10] Железнякова А.Л., Суржиков С.Т. Применение метода расщепления по физическим процессам для расчета гиперзвукового обтекания пространственной модели летательного аппарата сложной формы // Теплофизика высоких температур. 2013. Т. 51. No 6. C. 897–911. DOI: 10.7868/S0040364413050232

[11] Surzhikov S.T. Validation of computational code UST3D by the example of experimental aerodynamic data // Journal of Physics: Conference Series. 2017. Vol. 815. No. 1. Paper 012004. DOI: 10.1088/1742-6596/815/1/012005 URL: http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/815/1/012005

[12] Марчук Г.И. Методы расщепления. М.: Наука, 1988. 263 с.

[13] Белоцерковский О.М., Давыдов Ю.М. Метод крупных частиц в газовой динамике. М.: Наука, 1982. 392 с.

[14] Cockrell Ch.E.Jr. Vehicle integration effects on hypersonic waveriders. M.S. thesis. George Washington University, 1994. 132 p.

[15] Takashima N., Lewis M. Navier — Stokes computation of a viscous optimized waverider // Journal of Spacecraft and Rockets. 1994. Vol. 31. No. 3. P. 383–391.

[16] Dilley A.D. Evaluation of CFD turbulent heating prediction techniques and comparison with hypersonic experimental data. NASA/CR-2001-210837. NASA, 2001. 31 p.