СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ МОДЕЛИ ГИПЕРЗВУКОВОГО ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА Российский патент 2024 года по МПК G06N7/06 G06F17/12 B64C99/00 

Изобретение относится к конструкции гиперзвуковых летательных аппаратов (ГЛА), в том числе беспилотных летательных аппаратов, и средствам испытаний моделей конструкции ГЛА при их проектировании с использованием имитационного моделирования аэротермодинамических и термопрочностных характеристик.

В настоящее время актуальна проблема проектирования с использованием испытаний моделей гиперзвуковых летательных аппаратов, обладающих высоким аэродинамическим качеством и оптимизированными габаритно-массовыми характеристиками.

При полете в атмосфере на гиперзвуковых скоростях определяющее значение приобретают характеристики внешней среды и поведение набегающего потока, влияющие на характеристики полета ГЛА.

Повышение аэродинамического качества ГЛА возможно за счет изменения облика самого ГЛА или отдельных элементов его конструкции, или воздействием на обтекающий поток. Из уровня техники общеизвестны устройства управления обтеканием, устанавливаемые на ГЛА и позволяющие повышение аэродинамического качества ГЛА, однако использование таких устройств сопряжено с рядом проблем, в т.ч. связанных с ухудшением характеристик силовой установки или понижением надежности ГЛА, Управление аэродинамическим качеством за счет изменения облика ГЛА лишено таких недостатков.

При решении проблемы проектирования гиперзвуковых летательных аппаратов широко применяются методы испытаний моделей ГЛА с применением имитационного моделирования, позволяющего сократить количество натурных испытаний.

При разработке облика ГЛА необходимо учитывать аэродинамические силы, действующие на его конструкцию, а также воздействие тепловых и силовых процессов, возникающих на его поверхности. При этом вес ГЛА должен оставаться минимальным. Также необходимо учитывать анализ процессов воспламенения и горения в различных топливных композициях и фазах интегрированных силовых установок.

Определяющие облик ГЛА аэротермодинамические силы зависят от многих параметров полета, таких как угол атаки, угол бокового скольжения, число Маха, угол отклонения поверхности управления. Первоначально их определяли посредством многочисленных и дорогостоящих экспериментов. В настоящее время получило широкое распространение численное моделирование с использованием компьютерных технологий, позволяющее сократить количество натурных экспериментов. Однако из-за требований точности, предъявляемых при проектировании ГЛА, численное моделирование требует существенных вычислительных ресурсов.

При компьютерном моделировании текучих сред расчет аэротермодинамики летательного аппарата обычно выполняют с использованием усредненных по Рейнольдсу уравнений Навье-Стокса (далее - уравнения RANS) или уравнений Эйлера, которые моделируют движение потока вокруг летательного аппарата, на основе моделей дискретных конечных элементов или конечного объема.

Известные способы проектирования конструкции летательных аппаратов позволяют с высокой степенью достоверности решать задачи аэродинамики в областях дозвука, трансзвука и сверхзвука (см., например, RU 2510969, US 10520389 В2, CN 104298805), а также оптимизировать внешний облик разрабатываемых летательных аппаратов (см., например, RU 2562408, US 2005143962), но не позволяют проводить соответствующие исследования на гиперзвуковых скоростях, а также не позволяют учитывать физико-химические процессы, протекающие вдоль поверхности летательных аппаратов, и струи продуктов сгорания силовых установок в части излучательной способности в спектрах теплового излучения.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является метод проведения испытаний модели ГЛА с имитационным моделированием CFD для гиперзвукового транспортного средства по патенту CN 104298805 (12.01.2018), выбранный в качестве прототипа (CFD - Computational Fluid Dynamics, вычислительная гидродинамика). Метод проведения испытаний модели ГЛА с имитационным моделированием CFD для гиперзвукового транспортного средства состоит в том, что перед проведением испытаний выполняют численное моделирование гиперзвукового транспортного средства и построение сетки, производят расчет и обработку результатов и анализируют результаты, что позволяет снизить количество экспериментов при испытаниях.

К недостаткам прототипа следует отнести то, что метод проведения испытаний при имитационном моделировании моделирования CFD для гиперзвукового транспортного средства по патенту CN 104298805, выбранный в качестве прототипа, не позволяет при моделировании облика гиперзвукового транспортного средства учитывать параметры внешней среды во время полета гиперзвукового транспортного средства, в том числе физико-химические процессы, протекающие вдоль поверхности ГЛА, и струи продуктов сгорания силовых установок в части излучательной способности в спектрах теплового излучения, а также не позволяет оптимизировать созданный с помощью моделирования облик гиперзвукового транспортного средства, что приводит к недостаточно высокому аэродинамическому качеству гиперзвукового транспортного средства.

Настоящее изобретение предназначено для устранения этих недостатков.

Технической проблемой настоящего изобретения является способа испытания модели гиперзвукового летательного аппарата, позволяющего при создании гиперзвукового летательного аппарата повысить аэродинамическое качество.

Для способа испытания модели гиперзвукового летательного аппарата техническая проблема решается за счет того, что при осуществлении способа испытания модели гиперзвукового летательного аппарата моделируют внешний облик летательного аппарата, для чего создают 3D-модель летательного аппарата, корректируют геометрию поверхности 3D-модели летательного аппарата, создают поверхностную и объемную сетку для 3D-модели летательного аппарата, вводят начальные параметры для расчетных исследований 3D-модели летательного аппарата, проводят расчетные исследования 3D-модели летательного аппарата, визуализируют графическое представление результатов расчетных исследований летательного аппарата, после получения удовлетворительных результатов моделирования внешнего облика летательного аппарата проводят наземные испытания для подтверждения полученных результатов, после подтверждения полученных результатов проводят летный эксперимент, после проведения аналогичных действий для всех выбранных точек траектории с получением положительных результатов делают вывод об адекватности полученного облика летательного аппарата, моделируют конструкцию силовой установки летательного аппарата, для чего создают 3D-модель силовой установки, создают поверхностную и объемную сетку для 3D-модели силовой установки, вводят начальные параметры для расчетных исследований 3D-модели силовой установки, проводят расчетные исследования 3D-модели силовой установки, визуализируют графическое представление результатов расчетных исследований силовой установки, после проведения моделирования конструкции силовой установки летательного аппарата записывают результаты расчетных исследований, после получения удовлетворительных результатов моделирования конструкции силовой установки летательного аппарата проводят наземные испытания для подтверждения полученных результатов, после подтверждения полученных результатов проводят летный эксперимент, после проведения аналогичных действий для всех выбранных точек траектории с получением положительных результатов делают вывод об адекватном выборе конструкции силовой установки.

Техническим результатом настоящего изобретения является повышение аэродинамического качества гиперзвукового летательного аппарата, созданного в процессе проектирования, с использованием способа испытания модели гиперзвукового летательного аппарата. Технический результат обеспечивается за счет того, что при проектировании гиперзвукового летательного аппарата моделируют конструкцию силовой установки летательного аппарата, учитывают параметры внешней среды, в том числе физико-химические процессы, протекающие вдоль поверхности ГЛА и струи продуктов сгорания силовых установок в части излучательной способности спектров теплового излучения, размеры полезной нагрузки, а также производят оптимизацию облика гиперзвукового летательного аппарата. Дополнительно, оптимизация внешнего облика гиперзвукового летательного аппарата и моделирование в процессе создания внешнего облика наземных экспериментов с использованием электронных моделей аэродинамических труб позволяют снизить необходимое количество наземных испытаний и летных экспериментов.

Известные конструкции летательных аппаратов, полученные помощью моделирования позволяют с высокой степенью достоверности решать задачи аэродинамики в областях дозвука, трансзвука и сверхзвука (см., например, RU 2510969, US 10520389 В2), а также до определенной степени оптимизированы с точки зрения внешнего облика (см., например, RU 2562408, US 2005143962), но не предназначены для полета на гиперзвуковых скоростях, а также не позволяют учитывать физико-химические процессы, протекающие вдоль поверхности летательных аппаратов, и струи продуктов сгорания силовых установок в части излучательной способности в спектрах теплового излучения.

Для гиперзвукового летательного аппарата, спроектированного с использованием способа испытания модели гиперзвукового летательного аппарата наиболее близким к заявляемому изобретению является гиперзвуковое транспортное средство, спроектированное с помощью системы имитационного моделирования CFD по патенту CN 104298805 (12.01.2018), выбранное в качестве прототипа. Система аэродинамического моделирования CFD, с помощью которой спроектировано гиперзвуковое транспортное средство, построена на базе программного обеспечения GAMBIT и FLUENT и позволяет осуществлять численное моделирование гиперзвукового транспортного средства, построение сетки, расчет, а также обработку и анализ результатов расчета.

К недостаткам прототипа следует отнести то, что облик гиперзвукового транспортного средства недостаточно приспособлен к полету на гиперзвуковых скоростях, так как не учитывает физико-химические процессы, протекающие вдоль поверхности ГЛА, а также струи продуктов сгорания силовых установок в части излучательной способности в спектрах теплового излучения, что приводит к недостаточно высокому аэродинамическому качеству гиперзвукового транспортного средства.

Настоящее изобретение предназначено для устранения этого недостатка.

Технической проблемой настоящего изобретения является создание гиперзвукового летательного аппарата с повышенным аэродинамическим качеством.

Для гиперзвукового летательного аппарата, спроектированного с использованием способа испытания модели гиперзвукового летательного аппарата техническая проблема решается за счет того, что гиперзвуковой летательный аппарат выполнен с оптимальной конфигурацией и геометрией по заданным параметрам, облик которого получен за счет имитационного моделирования, при создании которого создают 3D-модель летательного аппарата, корректируют геометрию поверхности 3D-модели летательного аппарата, создают поверхностную и объемную сетку для 3D-модели летательного аппарата, вводят начальные параметры для расчетных исследований 3D-модели летательного, проводят расчетные исследования 3D-модели летательного аппарата, визуализируют графическое представление результатов расчетных исследований летательного аппарата, записывают результаты расчетных исследований, после получения удовлетворительных результатов моделирования внешнего облика летательного аппарата проводят наземные испытания для подтверждения полученных результатов, после подтверждения полученных результатов проводят летный эксперимент, после проведения аналогичных действий для всех выбранных точек траектории с получением положительных результатов делают вывод об адекватности полученного облика летательного аппарата, при этом при создании облика гиперзвукового летательного аппарата, моделируют конструкцию силовой установки летательного аппарата, для чего создают 3D-модель силовой установки, создают поверхностную и объемную сетку для 3D-модели силовой установки, вводят начальные параметры для расчетных исследований 3D-модели силовой установки, проводят расчетные исследования 3D-модели силовой установки, визуализируют графическое представление результатов расчетных исследований силовой установки, после проведения моделирования конструкции силовой установки летательного аппарата записывают результаты расчетных исследований, после получения удовлетворительных результатов моделирования конструкции силовой установки летательного аппарата проводят наземные испытания для подтверждения полученных результатов, после подтверждения полученных результатов проводят летный эксперимент, после проведения аналогичных действий для всех выбранных точек траектории с получением положительных результатов делают вывод об адекватном выборе конструкции силовой установки.

Техническим результатом настоящего изобретения является повышение аэродинамического качества гиперзвукового летательного аппарата. Технический результат обеспечивается за счет того, что гиперзвуковой летательный аппарат выполнен с конструкцией, которая учитывает параметры внешней среды, в том числе физико-химические процессы, протекающие вдоль поверхности ГЛА и струи продуктов сгорания силовых установок в части излучательной способности спектров теплового излучения, размеры полезной нагрузки, и оптимизирована по критерию аэродинамического качества. Дополнительно, конструкция гиперзвукового летательного аппарата учитывает оптимизацию внешнего облика и моделирование в процессе его создания наземных экспериментов с использованием электронных моделей аэродинамических труб, что позволяет снизить необходимое количество наземных испытаний и летных экспериментов.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами:

На фиг. 1 изображен имитационно-моделирующий комплекс для осуществления способа испытания модели гиперзвукового летательного аппарата.

На фиг. 2 изображена блок-схема способа испытания модели гиперзвукового летательного аппарата.

На фиг. 1-2 обозначены следующие позиции:

1 - блок инициализации; 2 - модуль создания геометрии; 3 - модуль оптимизации геометрии; 4 - модуль генерации сетки; 5 - блок исследования внешнего облика; 6 - первый модуль ввода данных; 7 - первый модуль имитационного моделирования; 8 - блок исследования силовой установки; 9 - второй модуль ввода данных; 10 - второй модуль имитационного моделирования; 11 - блок постобработки; 12 - модуль просмотра результатов; 13 - модуль хранения результатов.

Способ испытания модели гиперзвукового летательного аппарата заключается в следующем:

Первоначально на подготовительном этапе инициализации осуществляют подготовку расчетной области за счет блока инициализации 1, которая заключается в том, что в модуле создания геометрии 2 создают 3D-модель поверхности летательного аппарата или силовой установки, в модуле оптимизации геометрии 3 производят корректировку геометрии 3D-модели, в модуле генерации сетки 4 создают поверхностную и объемную сетку для построенной 3D-модели. После завершения подготовительного этапа инициализации осуществляют расчетные исследования с использованием блока исследования внешнего облика 5 или блока исследования силовой установки 8, в рамках которых в первом или втором модуле ввода данных 6 или 9 осуществляют ввод начальных параметров, в первом или втором модуле имитационного моделирования 7 или 10 проводят расчет. После завершения расчетных исследований выполняют обработку полученных при расчетных исследованиях данных с использованием блока постобработки 11, в рамках которого в модуле просмотра результатов 12 визуализируют графическое представление результатов и осуществляют генерацию отчетов, в модуле хранения 13 записывают результаты расчетов.

Способ испытания модели гиперзвукового летательного аппарата позволяет производить проектирование в двух режимах - режиме проектирования внешнего облика летательного аппарата и режиме проектирования конструкции силовой установки летательного аппарата. Перед началом осуществления способа выбирают режим.

Режим проектирования внешнего облика летательного аппарата осуществляют следующим образом:

Формируют виртуальную 3D-модель летательного аппарата посредством программы 3D-моделирования с помощью модуля создания геометрии 2.

Оптимизируют 3D-модель летательного аппарата для заданных условий полета с помощью модуля оптимизации геометрии 3.

Создают 3D пространственную сетку для 3D-модели летательного аппарата в формате Neutral Gambit посредством программы сеткопостроителя с помощью модуля генерации сетки 4.

С использованием блока исследования внешнего облика 5, содержащего первый модуль ввода данных 6 и первый модуль имитационного моделирования 7 проводят необходимые пользователю исследования в части аэротермодинамики, теплообмена, спектро-энергетических свойств и радиолокационного отражения в условиях наземного эксперимента с использованием электронных моделей аэродинамических труб.

В случае получения неудовлетворительных результатов производят перестроение 3D-модели с использованием программы 3D-моделирования и проведение повторных расчетов.

После получения удовлетворительных результатов проводят наземные испытания для подтверждения полученных результатов.

При получении хорошего совпадения расчетных и экспериментальных данных проводят летный эксперимент.

После проведения аналогичных действий для всех выбранных точек траектории с получением положительных результатов делают вывод об адекватности полученного облика летательного аппарата.

Режим проектирования конструкции силовой установки летательного аппарата осуществляют следующим образом:

Формируют виртуальную 3D-модель силовой установки посредством программы 3D-моделирования с помощью модуля создания геометрии 2.

Создают 3D пространственную сетку для 3D-модели силовой установки в формате Neutral Gambit посредством программы сеткопостроителя с помощью модуля генерации сетки 4.

С использованием блока исследования силовой установки 8, содержащего второй модуль ввода данных 9 и второй модуль имитационного моделирования 10 проводят необходимые пользователю исследования в части термогазодинамики, теплообмена и спектральной излучательной способности силовой установки в условиях наземного эксперимента с использованием электронных моделей стендовой установки.

В случае получения неудовлетворительных результатов производят перестроение 3D-модели с использованием программы 3D-моделирования и проведение повторных расчетов.

После получения удовлетворительных результатов проводят наземные испытания для подтверждения полученных результатов.

При получении хорошего совпадения расчетных и экспериментальных данных проводят летный эксперимент.

После проведения аналогичных действий для всех выбранных точек траектории с получением положительных результатов делают вывод об адекватном выборе конструкции силовой установки.

Гиперзвуковой летательный аппарат, спроектированный с использованием способа испытания модели гиперзвукового летательного аппарата, выполнен с оптимальной конфигурацией и геометрией по заданным параметрам, таким как габаритно-массовые характеристики и размеры полезной нагрузки. Облик гиперзвукового летательного аппарата, соответствующий данным требованиям, получен за счет моделирования, как имитационного, так и (полу)натурного, что включает в себя: моделирование аэротермодинамики ГЛА, в том числе с учетом химических реакций, в условиях ионизации сжатого слоя (плазмообразования); моделирование теплообмена на поверхностях и в элементах конструкции ГЛА; моделирование термопрочности теплонагруженных элементов конструкций ГЛА; моделирование термогазодинамики и теплообмена в силовых установках ГЛА; моделирование струй продуктов сгорания силовых установок ГЛА с учетом физико-химических процессов и догорания компонент топлива; моделирование спектральных сигнатур ГЛА в инфракрасном, видимом и радиодиапазонах электромагнитного излучения; моделирование аэротермодинамики и аэрофизики высокоскоростных и гиперзвуковых газовых потоков в стендовых установках (включая (ударные) аэродинамические трубы).

Имитационное моделирование ГЛА произведено с помощью имитационно-моделирующего комплекса (ИМК). Работа с ИМК требует выполнения следующих этапов: задание условий полета и траектории ГЛА; создание электронной поверхности ГЛА; создание расчетной сетки вокруг ГЛА и внутри силовой установки (с использованием сторонних программных средств); проведение расчетов и использованием встроенных расчетных программ; оценка соответствия полученных результатов ожидаемым параметрам; проведение наземных и летных испытаний для подтверждения полученных результатов; перестроение геометрии и расчетных сеток для повторения указанных процедур.

ИМК состоит из блока инициализации 1, блока исследования внешнего облика 5, блока исследования силовой установки 8 и блока постобработки 11 и содержит модуль создания геометрии 2, модуль оптимизации геометрии 3, модуль генерации сетки 4, первый модуль ввода данных 6, первый модуль имитационного моделирования 7, второй модуль ввода данных 9, второй модуль имитационного моделирования 10, модуль просмотра результатов 12, и модуль хранения результатов 13. Блок инициализации 1 включает в себя модуль создания геометрии 2, модуль оптимизации геометрии 3 и модуль генерации сетки 4, блок исследования внешнего облика 5 включает в себя первый модуль ввода данных 6 и первый модуль имитационного моделирования 7, блок исследования силовой установки 8 включает в себя второй модуль ввода данных 9 и второй модуль имитационного моделирования 10, блок постобработки 11 включает в себя модуль просмотра результатов 12 и модуль хранения результатов 13.

Блок инициализации 1 может быть размещен на автоматизированном рабочем месте (далее АРМ) оператора.

Модуль создания геометрии 2 представляет из себя поставляемое отдельно от ИМК программное обеспечение САПР.

Модуль оптимизации геометрии 3 представляет из себя встроенную в ИМК расчетную программу, написанную на языке программирования С, С++ или Fortran.

Модуль генерации сетки 4 представляет из себя поставляемое отдельно от ИМК программное обеспечение CFD.

Блок исследования внешнего облика 5 может быть размещен на АРМ оператора.

Первый модуль ввода данных 6 представляет собой диалоговое окно для ввода начальных параметров, реализованное с использованием TCL-подобного формата.

Первый модуль имитационного моделирования 7 позволяет проводить исследования аэротермогазодинамики, спектро-энергетических характеристик излучения поверхности, теплообмена на поверхности, радиолокационного отражения электромагнитных волн от поверхности и процессов прогрева и термопрочности. Представляет из себя набор встроенных в ИМК расчетных программ, написанных на языке программирования С, С++ или Fortran.

Блок исследования силовой установки 8 может быть размещен на АРМ оператора.

Второй модуль ввода данных 9 представляет собой диалоговое окно для ввода начальных параметров, реализованное с использованием TCL-подобного формата.

Второй модуль имитационного моделирования 10 позволяет проводить исследования термогазодинамики, теплообмена на поверхности и спектральной излучательной способности струй продуктов сгорания. Представляет из себя набор встроенных в ИМК расчетных программ, написанных на языке программирования С, С++ или Fortran.

Блок постобработки 11 может быть размещен на АРМ оператора. Модуль хранения 12 представляет из себя базу данных результатов расчета в формате Paraview или Tecplot.

Модуль просмотра 13 результатов представляет собой встроенные в ИМК программные средства, написанные с использованием языка программирования С++ и библиотек CGNS, VTK, Qt, OpenGL.

Первый вход модуля создания геометрии 2 соединен с первым выходом модуля оптимизации геометрии 3, второй вход модуля создания геометрии 2 соединен с вторым выходом модуля просмотра результатов 12, первый выход модуля создания геометрии 2 соединен с первым входом модуля оптимизации геометрии 3, второй выход модуля оптимизации геометрии 3 соединен с первым входом модуля генерации сетки 4, первый выход модуля генерации сетки 4 соединен с первым входом первого модуля ввода данных 6, второй выход модуля генерации сетки 4 соединен с первым входом второго модуля ввода данных 9, первый выход первого модуля ввода данных 6 соединен с первым входом первого модуля имитационного моделирования 7, первый выход второго модуля ввода данных 9 соединен с первым входом второго модуля имитационного моделирования 10, первый выход первого модуля имитационного моделирования 7 соединен с первым входом модуля просмотра результатов 12, первый выход второго модуля имитационного моделирования 8 соединен со вторым входом модуля просмотра результатов 12, первый выход модуля просмотра результатов 13 соединен с первым входом модуля хранения результатов.

ИМК работает следующим образом:

Выбирают ключевые точки траектории полета летательного аппарата. Для каждой точки определяются начальные параметры газового потока (угол атаки, скорость, давление, температура).

При моделировании внешнего облика летательного аппарата формируют виртуальную 3D-модель летательного аппарата посредством программы 3D-моделирования с помощью модуля создания геометрии 2.

Оптимизируют 3D-модель летательного аппарата для заданных условий полета с помощью модуля оптимизации геометрии 3.

Создают 3D пространственную сетку для 3D-модели летательного аппарата в формате Neutral Gambit посредством программы сеткопостроителя с помощью модуля генерации сетки 4.

С использованием блока исследования внешнего облика 5, содержащего первый модуль ввода данных 6 и первый модуль имитационного моделирования 7 проводят необходимые пользователю исследования в части аэротермодинамики, теплообмена, спектро-энергетических свойств и радиолокационного отражения в условиях наземного эксперимента с использованием электронных моделей аэродинамических труб.

В случае получения неудовлетворительных результатов производят перестроение 3D-модели с использованием программы 3D-моделирования и проведение повторных расчетов.

После получения удовлетворительных результатов проводят наземные испытания для подтверждения полученных результатов.

При получении хорошего совпадения расчетных и экспериментальных данных проводят летный эксперимент.

После проведения аналогичных действий для всех выбранных точек траектории с получением положительных результатов делают вывод об адекватности полученного облика летательного аппарата.

При моделировании конструкции силовой установки летательного аппарата формируют виртуальную 3D-модель силовой установки посредством программы 3D-моделирования с помощью модуля создания геометрии 2.

Создают 3D пространственную сетку для 3D-модели силовой установки в формате Neutral Gambit посредством программы сеткопостроителя с помощью модуля генерации сетки 4.

С использованием блока исследования силовой установки 8, содержащего второй модуль ввода данных 9 и второй модуль имитационного моделирования 10 проводят необходимые пользователю исследования в части термогазодинамики, теплообмена и спектральной излучательной способности силовой установки в условиях наземного эксперимента с использованием электронных моделей стендовой установки.

В случае получения неудовлетворительных результатов производят перестроение 3D-модели с использованием программы 3D-моделирования и проведение повторных расчетов.

После получения удовлетворительных результатов проводят наземные испытания для подтверждения полученных результатов.

При получении хорошего совпадения расчетных и экспериментальных данных проводят летный эксперимент.

После проведения аналогичных действий для всех выбранных точек траектории с получением положительных результатов делают вывод об адекватном выборе конструкции силовой установки.

После определения облика летательного аппарата и конструкции силовой установки используют полученные данные для создания действующего образца ГЛА.

Гиперзвуковой летательный аппарат, спроектированный с использованием способа испытания модели гиперзвукового летательного аппарата работает следующим образом:

Производят пуск ГЛА, например, с авиационного носителя. Осуществляют полет ГЛА согласно полетному заданию, при этом за счет оптимизированного аэродинамического качества на определенных углах атаки и за счет работы двигательной установки выбранной при моделировании конструкции обеспечивают эффективность полета ГЛА.

Способ испытания модели гиперзвукового летательного аппарата и гиперзвуковой летательный аппарат, спроектированный с использованием способа могут найти широкое применение при проектировании средств автоматизированного расчета аэротермодинамических и термопрочностных характеристик летательных аппаратов (ЛА) их элементов конструкции и позволяют обеспечить повышение аэродинамического качества за счет учета физико-химических процессов, протекающих вдоль поверхности ГЛА, а также струи продуктов сгорания силовых установок в части излучательной способности спектров теплового излучения.

Способ проектирования гиперзвукового летательного аппарата и гиперзвуковой летательный аппарат, спроектированный с использованием способа относятся к средствам проектирования элементов конструкций гиперзвуковых летательных аппаратов (ГЛА), в том числе беспилотных летательных аппаратов, с использованием автоматизированного расчета аэротермодинамических и термопрочностных характеристик. Способ проектирования гиперзвукового летательного аппарата осуществляют с помощью устройства проектирования конструкции гиперзвуковых летательных аппаратов, состоящего из блока инициализации, блока исследования внешнего облика, блока исследования силовой установки и блока постобработки. Способ проектирования гиперзвукового летательного аппарата заключается в том, что создают 3D-модель летательного аппарата или силовой установки, создают поверхностную и объемную сетку для 3D-модели, проводят расчетные исследования 3D-модели, визуализируют графическое представление результатов расчетных исследований и генерируют отчет о проведенных расчетных исследованиях. Способ проектирования гиперзвукового летательного аппарата и гиперзвуковой летательный аппарат, спроектированный с использованием способа позволяют обеспечить повышение аэродинамического качества. 2 ил.

Способ испытания модели гиперзвукового летательного аппарата, при котором моделируют внешний облик летательного аппарата, для чего создают 3D-модель летательного аппарата, создают поверхностную и объемную сетку для 3D-модели летательного аппарата, вводят начальные параметры для расчетных исследований 3D-модели летательного аппарата, проводят расчетные исследования 3D-модели летательного аппарата, визуализируют графическое представление результатов расчетных исследований летательного аппарата, отличающийся тем, что моделируют конструкцию силовой установки летательного аппарата, для чего создают 3D-модель силовой установки, создают поверхностную и объемную сетку для 3D-модели силовой установки, вводят начальные параметры для расчетных исследований 3D-модели силовой установки, проводят расчетные исследования 3D-модели силовой установки, визуализируют графическое представление результатов расчетных исследований силовой установки, после проведения моделирования конструкции силовой установки летательного аппарата записывают результаты расчетных исследований, после получения удовлетворительных результатов моделирования конструкции силовой установки летательного аппарата проводят наземные испытания для подтверждения полученных результатов, после подтверждения полученных результатов проводят летный эксперимент, после проведения аналогичных действий для всех выбранных точек траектории с получением положительных результатов делают вывод об адекватном выборе конструкции силовой установки, при этом при создании 3D-модели летательного аппарата дополнительно корректируют геометрию поверхности 3D-модели летательного аппарата, после проведения моделирования внешнего облика летательного аппарата записывают результаты расчетных исследований, после получения удовлетворительных результатов моделирования внешнего облика летательного аппарата проводят наземные испытания для подтверждения полученных результатов, после подтверждения полученных результатов проводят летный эксперимент, после проведения аналогичных действий для всех выбранных точек траектории с получением положительных результатов делают вывод об адекватности полученного облика летательного аппарата.