ИСТИНА

Представлены результаты экспериментального и численного исследований структуры сверхзвукового обтекания конических крыльев с центральным телом. С применением различных экспериментальных методов, в том числе специального оптического метода для визуализации сверхзвуковых конических течений, изучена структура обтекания полуконуса на пластине с прямой сверхзвуковой кромкой при числе Маха М=3. Показано, что существенное влияние на структуру течения в ударном слое около поверхности конуса оказывает интенсивность контактных разрывов, исходящих из тройных точек либо конфигурации ударных волн, сопутствующей области отрыва на пластине, либо на головной ударной волне, возникающих при обтекании компоновки без или с углом атаки. На основе моделей невязкого и вязкого газа разработаны методы расчета течения в коническом приближении для конических крыльев с центральным телом без и при наличии стреловидности передней сверхзвуковой кромки крыла, а также при углах раскрытия отличных от 180о (V-образные крылья). Проведено сопоставление результатов численного моделирования с данными эксперимента. Сопоставление результатов расчета для модели невязкого газа и экспериментальных данных указывает на возможность использования численных кодов на основе уравнений Эйлера для моделирования течения в ударном слое около полуконуса при локальном влиянии отрывной зоны на пластине. Сопоставление результатов расчетов для модели вязкого газа с экспериментом показывает возможность моделирования как течения с отрывом пограничного слоя на пластине, так и течения в ударном слое около полуконуса, которая хорошо описывается в рамках невязкой модели. Результаты расчетов хорошо согласуются с экспериментальными данными. На основании расчетов для модели невязкого газа установлено, что схема обтекания невязким газом под углом атаки треугольной пластины с полуконусом, в которой стандартная особенность Ферри (узел линий тока), расположена в точке излома контура при пересечении поверхностей пластины и полуконуса, реализуется только в случае гладкой головной ударной волны. Если при взаимодействии плоского скачка уплотнения, присоединенного к передней кромке пластины, с ударной волной около конуса образуется тройная точка, то исходящий контактный разрыв при приближении к поверхности конуса смещается в верх от точки излома контура с образованием стандартной особенности Ферри на его поверхности. При достижении достаточно большой интенсивности контактного разрыва возникает вихревая особенность Ферри.