1
УДК 533.6.011
Аэродинамические характеристики
возвращаемого аппарата
с работающей тормозной двигательной установкой
при транс- и сверхзвуковом обтекании
© А.Ю. Луценко, Д.К. Назарова
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия
Одним из способов торможения возвращаемого аппарата является применение
тормозных двигательных установок. Независимо от конфигурации этих устано-
вок при истечении струй и взаимодействии их с набегающим потоком образуется
сложная пространственная картина течения, приводящая к изменению аэродина-
мических характеристик аппарата, что требует дополнительного изучения.
В статье представлены результаты экспериментальных и теоретических иссле-
дований обтекания модели возвращаемого аппарата с работающей тормозной
двигательной установкой при транс- и сверхзвуковых скоростях набегающего по-
тока. Выполнен газодинамический анализ конфигурации ударных волн, структуры
течения, режимов истечения струй и влияния этих режимов на аэродинамические
характеристики аппарата; проанализировано изменение донного давления. Также
представлены результаты численного моделирования при использовании различ-
ных расчетных схем в сравнении с экспериментом, получено удовлетворительное
совпадение расчетных и экспериментальных данных.
Ключевые слова:
возвращаемый аппарат, аэродинамические характеристики,
транс- и сверхзвуковой поток, тормозная двигательная установка, инжекция
струй, донное давление.
Введение.
Для управления возвращаемым аппаратом (ВА) в про-
цессе его спуска возможно использование пассивного и активного
торможения. Активное торможение подразумевает массо-, энергооб-
мен, в частности выдув струй. В зависимости от конструктивных
особенностей аппаратов, а также траекторий их полета, возможно
применение различных способов струйного управления аэродинами-
ческими характеристиками (АДХ). Но независимо от конфигурации
тормозной двигательной установки (ТДУ) при истечении струй и
взаимодействии их с набегающим потоком образуется сложная про-
странственная картина течения, приводящая к изменению распреде-
ления давления по поверхности ВА, а следовательно, и к изменению
его АДХ. Этот эффект требует дополнительного изучения и проведе-
ния как физического, так и численного моделирования.
Разработка новых, модернизация уже имеющихся космических
аппаратов или их составляющих требует большого количества иссле-
дований. Для получения полной информации о структуре течения
вокруг объекта необходимо проведение дорогостоящих и высокока-
чественных экспериментов. Использование математического моде-