Згинально-крутильний флатер аеродинамічного профілю зі стрибками ущільнення
| Сафронов, АБ, Семон, БЙ, Неділько, АМ |
| Косм. наука технол. 2019, 25 ;(2):12-21 |
| https://doi.org/10.15407/knit2019.02.003 |
| Мова публікації: Українська |
Анотація: Пропонується одна з можливих математичних моделей оцінки впливу стрибків ущільнення на величину критичного швидкісного напору згинально-крутильного флатера прямого аеродинамічного профілю у трансзвуковому потоці повітря. Математична модель базується на традиційних методах класичного (двоступеневого) флатера, на спільному аналізі рівнянь Бернуллі для стисливого газу, характеристик надзвукового потоку газу у течії Прандтля — Майера і на застосуванні гіпотези «динамічного викривлення профілю». На базі лінеаризації рівнянь Бернуллі для стисливого газу, а саме для повітря, отримано умову формування стрибків ущільнення на поверхні аеродинамічного профілю у трансзвуковому діапазоні чисел Маха. На базі цієї умови, враховуючи характер зміни параметрів місцевого надзвукового потоку при обтіканні дифузорної частини поверхні аеродинамічного профілю, і на базі гіпотези «динамічного скривлення профілю» отримано наближені закономірності взаємодії стрибків ущільнення з згинально-крутильними коливаннями аеродинамічного профілю.
Отримані закономірності використано для формування математичних моделей оцінки величини дестабілізаційних та збуджувальних сил і моментів, зумовлених особливостями взаємодії стрибків ущільнення із згинально-крутильними коливаннями аеродинамічного профілю. Оцінювання критичного швидкісного напору згинально-крутильного флатера аеродинамічного профілю зі стрибками ущільнення виконувалось шляхом розв’язування системи двох диференціальних рівнянь другого порядку, на основі якого отримано наближені аналітичні залежності величини критичного швидкісного напору згинальнокрутильного флатера аеродинамічного профілю, як в однорідному потоці повітря, так і у потоці зі стрибками ущільнення. Порівнянням отриманих результатів показано, що величина критичного швидкісного напору згинально-крутильного флатера типових аеродинамічних профілів зі стрибками ущільнення завжди менша, ніж величина критичного швидкісного напору згинально-крутильного флатера в однорідному потоці повітря.
|
| Ключові слова: аеродинамічний профіль, згинально-крутильний флатер, математична модель, стисливість повітря, стрибки ущільнення, тиск, трансзвуковий потік, число Маха, швидкісний напір |
References:
1. Abramovich G. N. (1976). Applied gas dynamics. Moscow:Science.
2. Aerodynamics of aircraft at transonic speeds. Part II.(1974). CAHI, No. 442, 161 p.
3. Aerodynamic study of an oscillating control surface at transonic velocities (1975). TsAGI, No. 456, 105 p.
4. Bisplinghoff R. L., Ashley H., Halfman R. L. (1958). Aeroelasticity. Moscow: Foreign Literature Publishing House.
5. Goschek I. (1954). Aerodynamics of high speeds. Moscow: IL.
6. Den-Hartog J. P. (1960). Mechanical Oscillations. Moscow: Fizmatgiz.
7. Foreign military equipment (1996). Foreign military review,No. 5, 58—62.
8. Isogai K. (1981). On the mechanism of a sharp decrease in the flutter boundary of a straight sweep in a transonic flight mode. Part II. RTK, 19, No. 10, 169—171.
2. Aerodynamics of aircraft at transonic speeds. Part II.(1974). CAHI, No. 442, 161 p.
3. Aerodynamic study of an oscillating control surface at transonic velocities (1975). TsAGI, No. 456, 105 p.
4. Bisplinghoff R. L., Ashley H., Halfman R. L. (1958). Aeroelasticity. Moscow: Foreign Literature Publishing House.
5. Goschek I. (1954). Aerodynamics of high speeds. Moscow: IL.
6. Den-Hartog J. P. (1960). Mechanical Oscillations. Moscow: Fizmatgiz.
7. Foreign military equipment (1996). Foreign military review,No. 5, 58—62.
8. Isogai K. (1981). On the mechanism of a sharp decrease in the flutter boundary of a straight sweep in a transonic flight mode. Part II. RTK, 19, No. 10, 169—171.
https://doi.org/10.2514/3.78539. Keldisch M. V. (1985). Selected works. Mechanics. Moscow: Science.
10. Levkin V. F. (1982). Experimental studies of non-stationary aerodynamic characteristics of control surfaces at transonic speeds. Papers of TsAGI, No. 2132, 16 p.
11. Safronov A. V. (1991). Aerodynamic impact of shock waves on aileron oscillating in a transonic flow on aileron.CAHI Notes, 21(3), 110—117.
12. Safronov A. V., Semon B. Y., Nedilko A. N. (2018). Mathematical model to estimate the effect of aerodynamic aircraft control surfaces compensation on the level of their vibrations in case of transonic flutter. Kosm. nauka tehnol., 24(4), 14—23.
10. Levkin V. F. (1982). Experimental studies of non-stationary aerodynamic characteristics of control surfaces at transonic speeds. Papers of TsAGI, No. 2132, 16 p.
11. Safronov A. V. (1991). Aerodynamic impact of shock waves on aileron oscillating in a transonic flow on aileron.CAHI Notes, 21(3), 110—117.
12. Safronov A. V., Semon B. Y., Nedilko A. N. (2018). Mathematical model to estimate the effect of aerodynamic aircraft control surfaces compensation on the level of their vibrations in case of transonic flutter. Kosm. nauka tehnol., 24(4), 14—23.
13. Svyshchev G. P. (1975). Efficiency of the steering wheel and its hinge moments at high speeds. Works of CAHI, No. 1722, 10 p.
14. Strelkov C. P. (1964). Introduction to the theory of oscillations. Moscow: Nauka.
14. Strelkov C. P. (1964). Introduction to the theory of oscillations. Moscow: Nauka.