Моделирование температурного состояния конструкций с силовым набором на примере топливного отсека летательного аппарата в условиях радиационного нагрева

Аннотация

Приведены результаты исследований влияния комбинированного метода нагрева на воспроизведение температурных полей в натурных конструкциях летательных аппаратов в стендовых условиях. Под комбинированным методом нагрева подразумеваются испытания, при которых испытываемая конструкция одновременно подвергается радиационному нагреву и воздействию потока холодного воздуха при вынужденной конвекции. Такой метод может использоваться при тепловых или теплопрочностных испытаниях конструкций летательных аппаратов, состоящих из элементов с различной теплоемкостью, для уменьшения неравномерности нагрева. По сравнению с радиационным методом нагрева конструкций, широко используемым при проведении тепловых и теплопрочностных испытаний, комбинированный метод нагрева позволяет точнее моделировать температурные поля в конструкциях летательных аппаратов. Приведены результаты исследования влияния комбинированного метода на неравномерность нагрева конструкций летательных аппаратов, которая проявляется из-за конструктивных особенностей используемых нагревателей, а также результаты расчетного и физического моделирования температурного состояния конструкции с подкрепляющими элементами на примере топливного отсека летательного аппарата

Просьба ссылаться на эту статью следующим образом:

Гвоздев М.С., Лопухов И.И. Моделирование температурного состояния конструкций с силовым набором на примере топливного отсека летательного аппарата в условиях радиационного нагрева. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение, 2024, № 2 (149), c. 194--208. EDN: VRHRSU

Литература

[1] Баранов А.Н., Белозеров Л.Г., Ильин Ю.С. и др. Статические испытания на прочность сверхзвуковых самолетов. М., Машиностроение, 1974.

[2] Баранов А.Н. Статические и теплопрочностные испытания летательных аппаратов. М., ЦАГИ, 2009.

[3] Полежаев Ю.В., Резник С.В., Баранов А.Н. Материалы и покрытия в экстремальных условиях. Взгляд в будущее. Т. 3. Экспериментальные исследования. М., Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002.

[4] Дракин И.И. Аэродинамический и лучистый нагрев в полете. М., Оборонгиз, 1961.

[5] Зигель Р., Хауэлл Дж. Теплообмен излучением. М., Мир, 1975.

[6] Оцисик М.Н. Сложный теплообмен. М., Мир, 1976.

[7] Марченко В.М. Температурные поля и напряжения в конструкции летательных аппаратов. М., Машиностроение, 1965.

[8] Зарубин В.С. Температурные поля в конструкции летательных аппаратов. М., Машиностроение, 1978.

[9] Боли Б., Уэйнер Дж. Теория температурных напряжений. М., Мир, 1964.

[10] Мэнсон С. Температурные напряжения и малоцикловая усталость. М., Машиностроение, 1974.

[11] Гейтвуд Б.Е. Температурные напряжения применительно к самолетам, снарядам, турбинам и ядерным реакторам. М., ИИЛ, 1959.

[12] Райлян В.С. Способ задания тепловых режимов керамических обтекателей ракет. Патент РФ 2451971. Заявл. 08.12.2010, опубл. 27.05.2012.

[13] Страполова В.Н. Разработка терморегулирующего покрытия, содержащего наночастицы оксидов металлов. Дис. ... канд. хим. наук. М., РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2017.

[14] Бобров А.В., Бурцев С.И., Лопухов И.И. и др. Стенд теплопрочностных испытаний. Патент РФ 2519053. Заявл. 25.12.2012, опубл. 10.06.2014.

[15] Сергеев А.С. Способ воспроизведения в лабораторных условиях аэродинамического нагревания и охлаждения летательных аппаратов или их отдельных частей. Патент СССР 120940. Заявл. 12.05.1958, опубл. 01.01.1959.

[16] Баранов А.Н., Сергеев А.С., Ходжаев Ю.Д. Стенд для испытания на прочность панелей летательных аппаратов. Патент 221360 СССР. Заявл. 10.04.1967, опубл. 19.09.1968.

[17] Гвоздев М.С., Лопухов И.И. Расчетно-экспериментальное исследование теплообмена при радиационно-конвективном методе испытания конструкций. XLIV Академические чтения по космонавтике. Т. 2. М., Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2020, с. 650--651. EDN: YIWYLL

[18] Гвоздев М.С., Лопухов И.И. Исследование нагрева конструкций с подкрепляющими элементами на стендах с радиационными излучателями. Молодежь. Наука. Инновации в оборонно-промышленном комплексе. IV Всерос. науч.-практ. конф. молодых ученых и специалистов организаций. Реутов, РАРАН, 2020, с. 216--224.

[19] Гвоздев М.С., Лопухов И.И., Филимонов А.Б. Методы экспериментального моделирования теплового состояния конструкций с применением радиационных нагревателей. XLV Академические чтения по космонавтике. Т. 4. М., Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2021, с. 451--453. EDN: RVAVXX

[20] Баранов А.Н. Теплопрочностные испытания летательных аппаратов. М., ЦАГИ, 1999.

[21] Елисеев В.Н., Товстоног В.А. Теплообмен и тепловые испытания материалов и конструкций аэрокосмической техники при радиационном нагреве. М., Изд-во МГТУ им Н.Э. Баумана, 2014.