Исследование динамики ракеты при ее выходе из пусковой шахты при работающем двигателе

Рисунок 5.12. Схема обтекания тела вращения под большим углом

Рисунок 5.13. Линии тока обтекания ракеты под углом =40

Рисунок 5.14. Распределение давления по контуру ракеты в продольном направлении полученные наложением и численным экспериментом в CFX

Рисунок 5.16. Отрывные течения на подветренной стороне ракеты

Как видно из рис.5.13 – 5.16, на подветренной стороне ракеты образуются сложные вихревые течения. Под действием ветровой нагрузки происходит срыв потока, ее действие максимально в пределах 3 метров от нижней точки ракеты. В носовой части на картину течений оказывает продольная сила, благодаря чему оторвавшийся поток возвращается к контру ракеты. Кроме того, в результате увеличения турбулентности, изменилась точка отрыва потока с поверхности до .

Определим основные аэродинамические коэффициенты:

Запишем формулы для нахождения сил X и Y в поточной системе координат (рис.5.17):

где

- суммарная продольная сила, Н;

- суммарная нормальная сила, Н.

Определим коэффициенты в поточной системе координат:

где

- угол атаки, в градусах;

q – скоростной напор, Па;

S – площадь миделя ракеты, м.

Запишем формулы для нахождения Сx и Cу:

Таким образом, на этапе отработки, нами были получены удовлетворительные результаты, повторяющие, в достаточной степени, физические эксперименты. Поэтому, расчеты подобные описанным выше будем считать также удовлетворительными. Далее, на той же блочной сетки, модели турбулентности и схожих физических параметрах проведем расчет для определения моментов и перерезывающих сил ракеты выходящей из ШПУ.

5.4 Определение моментов

По результатам проведенных расчетов получены силы, действующие на ракету выходящую из ШПУ и центры давления для случаев, указанных в таблице 5.2.

В расчетах этой части была применена модель турбулентности «SST» для повышения скорости расчета, кроме того, как было выяснено в п.5.3.2, эта модель мало влияет на интегральные характеристики, которыми будем оперировать в данном разделе.

Также, для получения полной информации о силах, действующих на ракету, построим графики распределения давление по контуру в продольном направлении (рис.5.18), на которых хорошо видна эволюция влияний внешних факторов на выходящую ракету.

H=1,341м

H=2,225м

 Скачать реферат