Оптимизация параметров аэрокосмической системы с помощью CFD-моделирования

7 / 10

Оптимизация параметров аэрокосмической системы с помощью CFD-моделирования
Инженерный журнал: наука и инновации # 9·2017 7
Экономическая эффективность аэрокосмической системы при
выведении полезной нагрузки на орбиту. Стоимость выведения ПН
на орбиту зависит в основном от массы конструкции ступеней ракет-
ной системы. Расчеты показали, что в зависимости от вида топлива
относительная сухая масса, а также удельная стоимость выведения на
орбиту отличаются не более чем на 5 %. Следовательно, с точки зре-
ния экономической эффективности все три варианта аэрокосмической
системы практически одинаковы, а в вопросе выбора топлива необхо-
димо руководствоваться техническими, экологическими и другими
принципами.
Сравнение рассматриваемой аэрокосмической системы с одно-
ступенчатой ракетой-носителем показало, что удельную стоимость
выведения можно снизить в 2 раза и более при условии суммарного
грузопотока на орбиту свыше 3 тыс. т.
Заключение. Сформирован облик аэрокосмической системы на
базе двух вариантов двухфюзеляжных самолетов-носителей и трех
вариантов ракетной системы на альтернативных видах топлива.
Определены основные характеристики ракетных ступеней и аэрокос-
мической системы в целом. С помощью CFD-моделирования уста-
новлено, что самолет-носитель на базе самолета Ил-76 может обес-
печить большую скорость и высоту старта ракетно-космической
системы. Вследствие этого масса полезной нагрузки воздушно-
космического самолета возрастает на 2,5 %. Наибольшую массу по-
лезной нагрузки обеспечивает кислородно-водородный вид топлива
гиперзвукового самолета-разгонщика.
ЛИТЕРАТУРА
 Лозино-Лозинский Г.Е., Братухин А.Г., ред. Авиационно-космические си-
стемы. Сб. статей. Москва, Изд-во МАИ, 1997, 416 с.
 Anfimov N.A. Russian “Oryol” Program. ORYOL — FESTIP Cooperation Com-
parison of Concepts and First Conclusions. AIAA Journal, AIAA 1998-1544, 11 p.
 Sippel M., Schwanekamp T., Trivailo O., Kopp A., Bauer C., Garbers N. Space-
Liner Technical Progress and Mission Definition. 20th AIAA International Space
Planes and Hypersonic Technologies and Systems Conference. AIAA Journal ,
AIAA 2015-3582, 23 p.
 Михалев С.М. Аэрокосмическая система для межконтинентальных переле-
тов. Тр. МАИ, 2015, вып. 81. URL:
(дата обращения
02.12.2016).
 Shkadov L., Denisov V., Lazarev V., Plokhikh V., Buzuluk V., Volodin S.,
Chervonenko K., Skipenko V. The comparative analysis of various aerospace
system concepts. Acta Astranautica, 1995, vol. 35 (1), pp. 47–54.
 Бузулук В.И. Оптимизация траекторий движения аэрокосмических ле-
тательных аппаратов. Москва, ЦАГИ, 2008, 476 с.
 Menter F. Two-Equation Eddy-Viscosity Turbulence Models for Engineering
Applications. AIAA Journal , 1994, vol. 32 (8), pp. 1598–1605.