Численное моделирование поля течения при входе в атмосферу Земли спускаемого аппарата с аэродинамическим качеством

Приведены результаты численного моделирования обтекания сверхзвуковым потоком идеального газа спускаемого космического аппарата "Fire II" при входе в атмосферу Земли. Моделирование проводилось на основе численного решения системы уравнений Навье-Стокса на неструктурированных сетках в трехмерной постановке с учетом сжимаемости газа.Методами вычислительной аэродинамики исследованы особенности структуры полей течения и теплофизические процессы во всей возмущенной области вокруг спускаемого аппарата от головной ударной волны до дальнего следа, поведение местных аэродинамических и тепловых характеристик, а также структура сложных трехмерных вихревых течений у поверхности аппарата в условиях невозмущенного набегающего потока, соответствующих различным точкам возможных траекторий входа спускаемого аппарата в атмосферу Земли. Вычисления проведены в диапазоне изменения углов атаки а от 0 до 20°.В рамках ряда моделей турбулентности исследовано влияние угла атаки а на поле течения, вихревые приповерхностные течения и местные аэродинамические и тепловые характеристики вдоль передней (носовой) и задней поверхностей. Результаты расчетов сопоставлены с данными летных испытаний, лабораторных экспериментов и приведенными в литературе данными расчетнотеоретического анализа.