МЕТОДИКА РОЗРАХУНКУ ГІДРОДИНАМІЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ГЛІСИРУЮЧОГО ПО НЕЗБУРЕНІЙ ПОВЕРХНІ НЕСТИСЛИВОЇ НЕВАГОМОЇ РІДИНІ КОНТУРУ НА МАЛИХ ДОЗВУКОВИХ ШВИДКОСТЯХ

Автор(и)
DOI:
https://doi.org/10.34169/2414-0651.2025.2(46).22-28
Ключові слова:
Array, Array, Array, Array, Array, Array
Анотація

В роботі наведено методику розрахунку гідродинамічних характеристик профілю при взаємодії з поверхнею незбуреної нестисливої невагомої рідини на малих дозвукових швидкостях для оцінки навантажень на несучу поверхню в інтересах оцінки гідродинамічних навантажень на змочену поверхню фюзеляжу літака транспортної категорії під час аварійної посадки на водну поверхню. Задача вирішується у двомірній нелінійній нестаціонарній постановці для нев’язкої нестисливої невагомої рідини. Передбачається, що профіль обтикається безвідривно з передньої кромки. В методиці для чисельної реалізації використовується метод дискретних вихорів, коли несуча поверхня та вихрова пелена, що стікає із задньої кромки, моделюються дискретними вихорами. Для отримання гідродинамічних характеристик використовувана крилова аналогія. Наведений методичний підхід дозволяє у лінійному наближенні врахувати вплив на гідродинамічні характеристики значення кута атаки (тангажу, диференту) та кута посадки. 

Здійснено перевірку адекватності математичної моделі та достовірності результатів, що отримуються під час чисельних розрахунків. Показано достатню узгодженість результатів розрахунків з використанням розробленої математичної моделі та методики її чисельної реалізації у порівнянні з відомими експериментальними даними, що підтверджує її працездатність та можливість використання для прикладних досліджень.

Виконані чисельні дослідження дозволили отримати сумарні та розподілені гідродинамічні характеристики, які можуть служити попередніми вихідними даними для оцінки навантаження на конструкцію змоченої частини фюзеляжу літака при аварійному приводненні.

Біографія автора
  1. автор Олександр Расстригін, афіліація Центральний науково-дослідний інститут озброєння та військової техніки Збройних Сил України

    доктор технічних наук, професор

Посилання

Simonov, A.B. (1998). Aviation Accidents: A Review. Miass: Geotur. 214 p.

Gudkov, A.I. & Leshakov, P.S. (1972). Methods and Techniques of Aircraft Strength Flight Testing. M.: Mashinostroenie. 432 p.

Aviation Regulations. P. 25. Airworthiness Standards for Transport Category Airplanes. Interstate Aviation Committee. 1994. 368 p.

Sokolyansky, V.P., Shorygin, O.P., Belyaevsky, A.N. & Gontsova, L.G. (2004). Study of Hydrodynamics of Planing of Smooth-Shaped Bodies. Proc. of 5th Scient. Conf. on Hydroaviation «Gidroaviasalon 2004». M. Pp. 79—86.

Logvinovich, G.V. (1973). Hydrodynamics of Free-Surface Flows. K.: Naukova Dumka. 246 p.

Logvinovich, G.V. et al. (1985). Flows with Free Boundaries. K.: Naukova Dumka. 296 p.

Kosourov, K.F. (1961). Theoretical Foundations of Hydroaviation (Hydromechanics of Seaplanes). M.: Voenizdat. 600 p.

Wagner, H. (1932). On Impact and Planing Processes on Liquid Surfaces. ZAMM. Iss. 4. Pp. 193—215. DOI: https://doi.org/10.1002/zamm.19320120402

Pierson, J.D. (1950). The Penetration of a Fluid Surface by a Wedge. Inst. of Aeronautical Sciences. Rep. 381. P. 32.

Kessenikh, A.N. (1973). Landing Impact of a Seaplane. TsAGI Reports. Iss. 1473. 20 p.

Tikhonov, A.I. & Kolosov, G.K. (1959). Hydrodynamic Characteristics of Flat-Wedge Plates under Steady Planing and Oblique Water Entry. Collected Works on Hydrodynamics. TsAGI. M. Pp. 140—166.

Sokolov, V.A. (1959). Hydrodynamic Lift of Flat-Wedge Bodies Moving at High Speeds over Waves. Collected Works on Hydrodynamics. TsAGI. M. Pp. 183—210.

Tikhonov, A.I. (1959). Hydrodynamic Forces Acting on Flat-Wedge Plates during Unsteady Planing. Collected Works on Hydrodynamics. TsAGI. M. Pp. 167—182.

Kovrizhnykh, L.D. & Tikhonov, A.I. (1989). Planing of Wedge Plates over Waves. TsAGI Scientific Notes. Vol. XX. No. 1. Pp. 13—22.

Mayboroda, A.N. & Rasstrygin, A.A. (1993). Mathematical Modeling of Hydrodynamics of Bodies Crossing Free Liquid Surface. Proc. 1st Int. Conf. on Ground-Effect Vehicles. Irkutsk. May 25–27. Pp. 234—246.

Rasstrygin, A.A., Mayboroda, A.N. & Mikhalochkin, N.A. (2004). Methodological Principles of Synthesizing Methods for Determining Hydrodynamic Characteristics of Water-Based and Amphibious Aircraft. Proc. VI Int. Scient. and Techn. Conf. «AVIA-2004». K.: NAU. Vol. 3. Pp. 33.72—33.75.

Fundamentals of Military-Technical Research: Theory and Applications. Weapon Systems and Military Equipment Synthesis (ed. O.P. Kovtunenko). K.: NAU. 2011. Vol. 1. 500 p.

Mayboroda, A. & Rasstrygin, A. Investigation of Mathematical Models for Hydro-Vehicles Crossing Liquid Surface. J. of Engineering Science and Technology. Taylor’s Univ. Vol. 14. Iss. 3. June 2019. Pp. 1451—1465.

Korvin-Kroukovsky, B.V., Savitsky, D. & Lehman, W.F. (1949). Wave Contours in the Wake of a 30° Deadrise Planing Surface. Stevens Inst. of Technology. Rep. No. 229. 50 p.

Study of Water Landing of the AN-140 Aircraft Model. Scientific and Technical Report. M.: TsAGI. 1977. 37 p.

Gontsova, L.G., Shorygin, O.P. & Belyaevsky, A.N. (2002). Lifting Bodies with Smooth Forms Gliding Along a Fluid Surface. Proc. Int. Summer Scientific School «High-Speed Hydrodynamics». Pp. 285—290.

Sokolyansky, V.P., Gontsova, L.G., Shorygin, O.P. & Belyaevsky, A.N. (2004). Separated Flows Around Smooth-Shape Bodies During Gliding. Abstracts. Int. Conf. «High Speed Flow Fundamental Problems». Pp. 206—207.

Gontsova, L.G., Shorygin, O.P. & Belyaevsky, A.N. (2004). Features of Forced Water Landing of Different Aircraft Types. Proc. of 5th Scient. Conf. on Hydroaviation «Gidroaviasalon 2004». M. Pp. 87—96.

Belotserkovsky, S.M. (1968). Calculation of Flow Around Arbitrary Wing Shapes Over a Wide Range of Angles of Attack. USSR Acad. of Scien. J.: Fluid and Gas Mechanics. No. 4. Pp. 143—151. DOI: https://doi.org/10.1007/BF01019187

Belotserkovsky, S.M. & Nisht, M.I. (1978). Separated and Unseparated Flow Around Thin Wings in Ideal Fluid. M.: Nauka. 362 p.

Winckelmans, G., Code, R., Dufresne, L. & Capart, R. (2005). Vortex Methods and Their Application to Trailing Wake Vortex Simulations. Comptes Rendus Physique. Vol. 6(4/5). Pp. 467—486. DOI: https://doi.org/10.1016/j.crhy.2005.05.001

Winckelmans, G., Cottin, C., Daeninck, G., & Leweke, T. Experimental and Numerical Study of Counter-Rotating Vortex Pair Dynamics in Ground Effect. 18th French Congress on Mechanics (CFM). Grenoble, France. August 27—31. 2007. Paper CFM2007-1131.

Rasstrygin, O.O., Mayboroda, O.M. & Braga, M.M. (1999). Determination of Fluid Pile-Up During Submersion of a Flat Contour. Collected Scientific Works of KIVPS. K.: KIVPS. Iss. 6. Pp. 24—28.

Rasstrygin, O.O. (2008). Methodology for Determining Fluid Pile-Up and Free Boundary Shape During Submersion on Incompletely Wetted Structural Width. K.: Coll. Scient. Works of CNDІ OVT ZSU. Iss. 21. Pp. 123—128.

Sedov, L.I. (1981). Plane Problems in Hydrodynamics and Aerodynamics. M.: Nauka. 384 p.

Cover Image
Завантаження
Опубліковано
30.06.2025
Номер
Том 46 № 2 (2025): Озброєння та військова техніка
Розділ
ОЗБРОЄННЯ ТА ОБЛАДНАННЯ ЛІТАЛЬНИХ АПАРАТІВ
Ліцензія

Авторське право (c) 2025 Вадим Каніщев,Олександр Расстригін,Андрій Варсєгов ,Олена Ісаєнко

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Як цитувати

МЕТОДИКА РОЗРАХУНКУ ГІДРОДИНАМІЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ГЛІСИРУЮЧОГО ПО НЕЗБУРЕНІЙ ПОВЕРХНІ НЕСТИСЛИВОЇ НЕВАГОМОЇ РІДИНІ КОНТУРУ НА МАЛИХ ДОЗВУКОВИХ ШВИДКОСТЯХ . (2025). Озброєння та військова техніка, 46(2), 22-28. https://doi.org/10.34169/2414-0651.2025.2(46).22-28

Статті цього автора (цих авторів), які найбільше читають