Численное и экспериментальное определение аэродинамических характеристик отделяемого головного блока системы аварийного спасения пилотируемого транспортного корабля нового поколения

Автор: Дядькин Анатолий Александрович, Костюк Валерий Константинович, Крылов Андрей Николаевич, Еремин Владимир Веньяминович, Казаков Михаил Николаевич, Михалин Вячеслав Алексеевич, Строилов Андрей Вячеславович

Журнал: Космическая техника и технологии @ktt-energia

Рубрика: Аэродинамика и процессы теплообмена летательных аппаратов

Статья в выпуске: 3 (18), 2017 года.

Бесплатный доступ

При создании пилотируемых транспортных кораблей важнейшей задачей является обеспечение безопасности экипажа в случае аварии ракеты-носителя на участке выведения. С целью спасения экипажа в нештатных ситуациях создаются системы аварийного спасения, которые предназначены для отделения и увода корабля от аварийного носителя на безопасное расстояние в любой момент времени, начиная от старта и до окончания выведения. Для решения этой задачи в составе ракеты-носителя формируется отделяемый головной блок, включающий ракетный блок аварийного спасения с набором двигательных установок, пилотируемый транспортный корабль и переходной отсек между ракетным блоком аварийного спасения и пилотируемым транспортным кораблем. По такой схеме выполнены отделяемый головной блок системы аварийного спасения кораблей «Союз», «Аполлон», «Орион» и др. Основной отличительной особенностью нового ракетного блока аварийного спасения пилотируемого транспортного корабля по сравнению с существующими является его двухступенчатая конструкция, которая позволяет обеспечить спасение экипажа практически на любом участке траектории выведения. Важным этапом при разработке отделяемого головного блока системы аварийного спасения и выборе его параметров являются исследования аэродинамических характеристик с работающими и неработающими двигателями управления в автономном полете после отделения от аварийной ракеты-носителя. В последние годы для исследования аэрогазодинамики проектируемых изделий все шире применяется компьютерное моделирование, обладающее целым рядом преимуществ по сравнению с физическим моделированием, особенно на ранних стадиях проектирования. Промышленное использование компьютерного моделирования для исследований аэрогазодинамики предполагает определенную технологию, включающую этап предварительного тестирования программного обеспечения, планируемого к применению, с использованием экспериментальных данных по аналогичным изделиям. В данной публикации рассматривается один из примеров реализации такого подхода к исследованию аэродинамики отделяемого головного блока системы аварийного спасения пилотируемого транспортного корабля нового поколения, разрабатываемого РКК «Энергия». Представлены результаты расчетных исследований характеристик с использованием двух различных программных комплексов, выполненных РКК «Энергия» и ЦНИИмаш, и их сравнение с результатами испытаний модели в аэродинамических трубах ЦНИИмаш.

Еще

Система аварийного спасения, аэродинамические характеристики, компьютерное моделирование, пилотируемый транспортный корабль нового поколения

Короткий адрес: https://sciup.org/143164944

IDR: 143164944

Список литературы Численное и экспериментальное определение аэродинамических характеристик отделяемого головного блока системы аварийного спасения пилотируемого транспортного корабля нового поколения

  • Андреев В.Н., Боровков А.И., Войнов И.Б., Дроздов С.М., Дядькин А.А., Казаков М.И., Михайлов М.В. Особенности аэрогазодинамики отделяемого головного блока системы аварийного спасения с работающими двигательными установками//Космическая техника и технологии. 2014. №4(7). С. 10-20.
  • Алабова Н.П., Брюханов Н.А., Дядькин А.А., Крылов А.Н., Симакова Т.В. Роль компьютерного моделирования и физического эксперимента в исследованиях аэрогазодинамики ракетно-космических систем в процессе проектирования//Космическая техника и технологии. 2014. № 3(6). С. 14-21.
  • Годунов С.К. Численное решение многомерных задач газовой динамики. М.: Наука, 1976. 400 с.
  • Родионов А.В. Численный метод решения уравнений Эйлера с сохранением аппроксимации на деформируемой сетке//Вычислительная математика и математическая физика. 1996. Т. 36. № 3. С. 117-129.
  • Булат П.В., Усков В.Н. Газодинамические волны и разрывы/Ударные волны. Сборник статей. Краснодар: ООО «Издательский Дом -Юг», 2015. С. 9-23.
  • Gavriliouk V.N., Lipatnikov A.V., Kozlyaev A.N., Odintsov E.V. etc. Computation modelling of the combastion problems with the use of «Aeroshape3D» Numerical Technique-lSTS 94-d-27,1994.
  • Курант Р., Фридрихс К., Леви Г. О разностных уравнениях математической физики//Успехи математических наук. 1941. № 8. С. 125-160.
Еще
Статья научная