ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ АЭРОДИНАМИЧЕСКИЕ И ТЕРМОГАЗОДИНАМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СВЕРХЗВУКОВЫХ И ГИПЕРЗВУКОВЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ

Аннотация

В данной научной статье проводится масштабный, глубокий и всесторонний научно-технический и аэрогидродинамический анализ проблем создания сверхзвуковых и гиперзвуковых летательных аппаратов нового поколения. Исследование охватывает комплекс теоретических и прикладных задач, связанных с газодинамикой больших скоростей, пространственным обтеканием сложных трехмерных конфигураций, явлениями сильного ударно-волнового взаимодействия, а также кинетикой высоконормального нагрева и неравновесной диссоциации воздуха в пограничном слое. Особое внимание уделено декомпозиции структуры ударных волн, взаимодействию скачков уплотнения с турбулентным пограничным слоем и методам активного и пассивного управления отрывом потока в воздухозаборниках прямоточных воздушно-реактивных двигателей. На основе применения трехмерных дифференциальных моделей гидрогазодинамики, усредненных по Рейнольдсу, а также методов моделирования крупных вихрей осуществлено высокоточное численное исследование аэродинамических характеристик несущих корпусов типа «волнолет». Проведен подробный сравнительный анализ пространственного распределения тепловых потоков, коэффициентов лобового сопротивления и аэродинамического качества при различных режимах полета и углах атаки. Практическая значимость работы заключается в разработке научно обоснованных рекомендаций по интеграции планера и силовой установки гиперзвуковых аппаратов, а также по подбору перспективных высокотемпературных композиционных материалов.