Исследование самовозбуждающихся колебаний по тангажу коническо-сферического тела при числе Маха М = 1,75 и двух моментах инерции
https://doi.org/10.25205/2541-9447-2023-18-1-43-52
Аннотация
Проведены испытания коническо-сферического тела в сверхзвуковой аэродинамической трубе на установке свободных колебаний по углу тангажа при числе Маха М = 1,75 и двух моментах инерции тела относительно оси вращения. Для тела с большим моментом инерции получены автоколебания с амплитудой около 10 град. Впервые обнаружен феномен вырождения автоколебаний для тела с меньшим моментом инерции. Предпринята попытка смоделировать феномен при помощи обыкновенного линейного дифференциального уравнения первого порядка.
Ключевые слова
коническо-сферическое тело,
аэродинамическое демпфирование,
самовозбуждающиеся колебания,
автоколебания
При поддержке: Работа выполнена в рамках Программы фундаментальных научных исследований государственных академий наук на 2021–2023 годы (проект FWNE-2021-0012). Эксперименты проведены на базе ЦКП «Механика»
Об авторах
Н. А. Мищенко
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН
Россия
Россия
Мищенко Никита Андреевич, лаборант
Новосибирск
Е. А. Часовников
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН
Россия
Россия
Часовников Евгений Александрович, кандидат технических наук, научный сотрудник
Новосибирск
Список литературы
1. Kazemba C. D., Braun R. D., Clark L. G., Schoenenberger M. Survey of Blunt Body Supersonic Dynamic Stability // Journal of Spacecraft and Rockets. Vol. 54, No 1. 2017. P. 109–127.
2. Adamov N. P., Chasovnikov E. A. Self-induced oscillations of a cone with a hemispherical rear part at low supersonic velocities. American Institute of Physics Conference Proceedings, 2018. V. 2027. P. 030150-1 – 030150-5.
3. Федяевский К. К., Блюмина Л. Х. Гидродинамика отрывного обтекания. М.: Машиностроение, 1977. 120 с.
4. Часовников Е. А., Часовников С. А. О критериях подобия при экспериментальном моделировании движения летательных аппаратов с помощью маломасштабных моделей // Теплофизика и аэромеханика. 2017, Том 24, № 1. С. 1–6.
5. Часовников Е. А., Часовников С. А. Методы определения эквивалентного аэродинамического демпфирования моделей спускаемых аппаратов при испытаниях на установке свободных колебаний // Теплофизика и аэромеханика. 2019. Том 26, № 1. С. 1–8.
6. Часовников Е. А. Особенности аэродинамического момента и демпфирования тангажа модели возвращаемого аппарата при свободных колебаниях на сверхзвуковых скоростях // Теплофизика и аэромеханика. 2020. Том 27, № 3.С. 347–355.
7. Chasovnikov E. A. Mathematical modeling of self-induced oscillations of a segmental-conical body with free movement in the pitch angle. American Institute of Physics Conference Proceedings 2351, 030073, 2021, P. 030073-1–030073-22. DOI: 10.1063/5.0051976.
8. Adamov N. P., Gurin A. M., Chasovnikov E. A. Methodical investigations of aerodynamic derivatives of a sharp cone on a setup with free oscillations at supersonic velocities. American Institute of Physics Conference Proceedings, 2018, V. 2027, P. 030151-1–030151-8.
9. Белоцерковский С. М., Скрипач Б. К., Табачников В. Г. Крыло в нестационарном потоке газа. М.: Наука, 1971. 768 с.
10. Адамов Н. П., Мищенко Н. А., Часовников Е. А. О динамических коэффициентах демпфирования конически-сферического тела при числе Маха М = 3,3 // Сибирский физический журнал. 2022. Том 17, № 1. С. 34–46.
11. Abe T., Sato S., Matsukawa Y., Yamamoto K., Hiraoka K. Study for dynamically unstable motion of reentry capsule. The institute of Space and Astronautical science // Report SP No. 17, 2003. P. 301–332.
12. Часовников Е. А. К вопросу о разделении комплексов аэродинамических производных для задач динамики полета самолетов // Известия вузов. Авиационная техника. 2011, № 3. С. 47–49.
13. Tobak M., Wehrend W. R. Stability derivetives of cones at supersonic speeds // Technical Note № 3788, NASA AMES, 1956. 43 p.
Рецензия
Для цитирования:
Мищенко Н.А., Часовников Е.А. Исследование самовозбуждающихся колебаний по тангажу коническо-сферического тела при числе Маха М = 1,75 и двух моментах инерции. Сибирский физический журнал. 2023;18(1):43-52. https://doi.org/10.25205/2541-9447-2023-18-1-43-52
For citation:
Mishchenko N.A., Chasovnikov E.A. Study of Self-Excited Pitch Oscillations of Conical-Spherical Body at Mach Number M = 1.75 and Two Moments of Inertia. SIBERIAN JOURNAL OF PHYSICS. 2023;18(1):43-52. (In Russ.) https://doi.org/10.25205/2541-9447-2023-18-1-43-52
Просмотров:
139
Послать статью по эл. почте 