Научная статья на тему 'Интерференция между крылом самолета и авиационным средством поражения при числах м>1'

Интерференция между крылом самолета и авиационным средством поражения при числах м>1 Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

CC BY
63
17
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по механике и машиностроению , автор научной работы — Салтыков Сергей Николаевич, Макаров Илья Константинович, Тупицын Александр Павлович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Интерференция между крылом самолета и авиационным средством поражения при числах м>1»

(определение способа торможения, величины управляющих сигналов, поступающих на исполнительные механизмы и т.д.).

Существующие возможности техники и имеющийся опыт разработки некоторых средств радиоэлектроники принципиально позволяют ставить вопрос о создании СПСА, основанной на применении радиолокационных датчиков дистанции и действительной скорости движения.

Однако разработанные СПСА не обеспечивают управление дистанцией между автомобилями и передачу сигналов опасности столкновения по колонне, а из-за низкой адаптационной способности к условиям движения и эксплуатации АТ в колонне обладают рядом недостатков, в частности, высокой вероятностью ложных срабатываний и малой эффективностью работы, что не позволяет их рекомендовать для применения на АТ. Это ставит задачи по их адаптации к войсковым условиям эксплуатации и разработке закона управления дистанцией между автомобилями с последующей алгоритмизацией и использованием в работе.

Существующие методы определения величины безопасной дистанции до потенциально опасных объектов и способы передачи информации водителям об опасности столкновения не в полной мере соответствуют условиям движения АТ. Поэтому разработка комплексной методики формирования закона управления дистанцией между автомобилями в колонне с использованием системы предупреждения столкновений, направленной на повышения подвижности и безопасности движения колонны военной

автомобильной техники становится весьма актуальной задачей.

Комплексная методика формирования закона управления дистанцией между автомобилями в колонне при функционировании СПСА путем введения поправок в уравнения расчета безопасной дистанции между автомобилями на величины параметров движения потенциально опасных объектов с учетом информации, представляемой автомобилем-лидером, позволяет адаптировать СПСА к условиям движения военной АТ. При этом организация канала связи на базе РЛС обеспечит передачу сигналов управления и опасности столкновения по колонне.

Установка СПСА обеспечивает увеличение средней маршевой скорости автомобилей в колонне, снижение вероятности попутных столкновений базовых автомобилей с лидерами и наездов на препятствия, уменьшение утомляемости водителей, управление дистанцией между автомобилями в соответствии с параметрами движения колонны в целом, управление колонной в сочетании с высокими показателями подвижности и безопасности движения АТ в колонне.

Список литературы:

1. Безруков С.И., Елистратов В.В. Актуальность внедрения бортовых систем обеспечения безопасности дорожного движения транспортных средств//Аспи-рант и соискатель. 2010. № 5. С. 83-84.

2. Елистратов В.В. Методы и средства предупреждения столкновений автомобилей. Монография. - Рязань: Рязан. воен. автомоб. ин-т им. генерала армии В.П. Дубынина. - 2008. - 89 с.

ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ МЕЖДУ КРЫЛОМ САМОЛЕТА И АВИАЦИОННЫМ СРЕДСТВОМ ПОРАЖЕНИЯ ПРИ ЧИСЛАХ М>1

Салтыков Сергей Николаевич

Профессор, канд.тех наук, профессор 72 кафедры авиационных комплексов и конструкции летательных аппаратов

Макаров Илья Константинович Адьюнкт 72 кафедры авиационных комплексов и конструкции летательных аппаратов

Тупицын Александр Павлович

Оператор научной роты ВУНЦВВС «ВВА имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина» (г. Воронеж)

При движения летательного аппарата (ЛА) с под-крыльевыми авиационными средствами поражения (АСП) на сверхзвуковых скоростях кроме веса и силы аэродинамического сопротивления на АСП действуют также вер-

тикальная и боковая аэродинамические силы, возникающие в результате взаимного влияния между крылом ЛА и расположенными под ним АСП (интерференционные силы), а также моменты от этих сил (рисунок 1).

Рисунок 1. Интерференционные силы и моменты

Исследования [1] показывают, что величина аэродинамических интерференционных сил, действующих на АСП существенно отличается от величины аэродинамических сил при обтекании АСП невозмущенным потоком и зависит от многих параметров таких как: скорость и высота полета ЛА, геометрические параметры крыла, размер и форма АСП, расположение АСП относительно крыла

ЛА. Величина этих сил на отдельных режимах полета может быть достаточно велика, а направление действия этих сил может изменяться при изменении режима полета ЛА и положения АСП относительно ЛА [1]. Эти особенности влияют на динамику движения ЛА [2], приводят к появлению дополнительных напряжений в элементах КСС.

Решение задач динамики движения ЛА с учетом А

„ тг« «^т-т моментов этих сил Ас

интерференционного взаимодеиствия между ЛА и АСП

производится с помощью уравнений, в которые вводят со- дт®

ставляющие коэффициентов интерференционных сил и у инт

Аср Ата

у инт ' "г инт> г инт

Ат3

и выглядит следующим образом:

Расчеты показывают, что результаты моделирова- расположенным АСП без учета интерференции. На ри-ния движения ЛА с несимметрично расположенным АСП, сунке 2 представлены результаты расчета балансировки выполненные с учетом интерференции отличаются от ре- ЛА с АСП, расположенным под правым полукрылом, при зультатов моделирования движения ЛА с несимметрично скорости соответствующей числу М=1,76 на высоте полета Н=10000м.

-0,20 б Пг 0,20

Рисунок 2. Расчет балансировки самолета с учетом и без учета интерференции

Моделирование процессов отделения АСП от крыла ЛА при сверхзвуковых скоростях полета с учетом их интерференционного взаимодействия позволяет анализировать характер движения АСП после отделения. Наиболее опасным в процессе отделения является боковое движение АСП, направленное в сторону фюзеляжа, которое без учета интерференции невозможно моделировать.

Изучение проблем интерференционного взаимодействия ЛА и АСП можно выполнять экспериментально в трубном и летном экспериментах, а также с с использованием расчетных комплексов. Однако, трубный эксперимент требует высокой степени подобия как ЛА, так и

АСП. Его подготовка, проведение, обработка полученных результатов достаточно сложны и требуют, зачастую, значительных временных и материальных затрат. Летные эксперименты, помимо этого, являются опасными. Известны случаи ограничения режимов боевого применения АСП, связанные с проблемами их отделения, динамики движения ЛА.

Предлагается в дополнение к экспериментальным исследованиям использовать расчетный комплекс ANSYS, для определения аэродинамических характеристик АСП с учетом влияния ЛА. В первую очередь была

проверена верификация модуля Fluid Flow (CFX) применительно к задачам сверхзвукового обтекания.

Производился расчет распределенных и интегральных характеристик плоских сверхзвуковых течений для

тонкого крыла бесконечного размаха, тонких прямоугольных и треугольных крыльев, клиньев с различными углами полураствора при различных числах М и углах атаки а (рисунок 3).

Рисунок 3. Обтекание тонкого крыла бесконечного размаха и клина, полученные с помощью модуля Fluid Flow (CFX)

Результаты расчета, полученные с помощью модуля Fluid Flow (CFX), сопоставлялись с точными решениями и экспериментальными данными [4]. Получено удовлетворительное соответствие результатов.

Оценка точности решения модулем Fluid Flow (CFX) пространственных сверхзвуковых задач с учетом переотражения скачков (рисунок 4) уплотнения проверялась на экспериментах, выполненных в ВВИА

им.проф.Н.Е.Жуковского (г.Москва) и ЦАГИ [5, 6] а также на точных решениях. На рисунке 5 представлено сопоставление экспериментальных данных и результатов расчетов модулем Fluid Flow коэффициентов давления на поверхностях сверхзвукового биплана на скорости, соответствующей числу М=2,5.

Рисунок 4. Переотражение скачков уплотнения

Результаты, полученные в модуле Fluid Flow (CFX), достаточно точно совпадают с точными решениями и результатами эксперимента. Расхождения в результатах

объясняются неполным соответствием атмосферных условий проводимого эксперимента с расчетами.

а) верхняя поверхность б) нижняя поверхность

Рисунок 5 - Распределение коэффициента давления на поверхностях сверхзвукового биплана

На рисунке 6б представлено распределение давления на поверхности прямоугольного крыла, рассчитан-

ного в модуле Fluid Flow (CFX), которое совпадает с распределением давления на крыле, полученным с помощью точных решений рисунок 6а.

а б

Рисунок 6. Распределение давления на поверхности прямоугольного крыла

На рисунке 7 сопоставляются расчетные и экспериментальные данные аэродинамических характеристик АСП, расположенного под крылом ЛА.

—Су (эксперимент) -Су(АК5У$) Су

.8 -0 .-1 -0 .2 0 2 0 у/ 0 б ]

-0.4

Рисунок 7. Оценка точности расчета аэродинамических характеристик АСП под крылом ЛА

Произведены расчеты аэродинамических характе- вертикальных и боковых интерференционных сил отне-

ристик различных типов подкрыльевых АСП при их раз- сенных к весу АСП. Видно, что величина интерференци-

личном положения относительно хорды крыла. На рисун- онных сил зависит не только от типа АСП, но и от его по-

ках 8, 9 представлены результаты расчетов величин ложения под крылом ЛА.

Рисунок 8. АСП под крылом ЛА

Интерференционные силы, действующие на АСП типа Х-58У

Н,км

2интгп ^АСПинтгп^ АСП

1,0

2,0

Интерференционные силы, действующие на АСП типа ФАБ-500 в переднем положении

Интерференционные силы, действующие на АСП типа ФАБ-500 в заднем положении Рисунок 9. Зависимость интерференционных сил от высоты Н и числа М

Расчет аэродинамических сил, выполненный с учетом интерференции показывает, что их величины значительно отличаются от рассчитанных ранее и сопоставимы с весом самого АСП.

Полученные зависимости интерференционных сил между ЛА и АСП от высоты и скорости полета в дальнейшем будут использованы при решении задач динамики

движения ЛА с АСП, а также в задачах по исследованию характеристик деформации крыла ЛА.

Предлагается управлять величиной интерференционных сил путем перемещения АСП вдоль местной хорды крыла, изменением углового положения АСП в зоне возмущений от ЛА либо отклонением аэродинамических поверхностей, расположенных на АСП.

Список литературы:

1. Салтыков С. Н. К расчету несущих свойств подвески под крылом летательного аппарата на числах М>1: Научно-методические материалы по аэродинамике летательных аппаратов. - Москва: ВВИА им. проф. Н.Е.Жуковского, 1985.

2. Верещиков Д. В., Салтыков С. Н. Особенности аэродинамики и динамики полета самолета с внешними подвесками при сверхзвуковых скоростях полета: Монография. - Воронеж: ВАИУ, 2010. 191 с.

3. Верещиков Д. В., Салтыков С. Н. Особенности аэродинамики и динамики полета самолета с внешними подвесками при сверхзвуковых скоростях полета: Монография. - Воронеж: ВАИУ, 2010. 191 с.

4. Мельников А. П. Аэродинамика больших скоростей. М.: Наука. Военное издательство Министерства Обороны СССР, 1961. 424 с.

5. Кусакин С.И. Экспериментальное исследование влияния крыла самолета-носителя на аэродинамические характеристики подвесных грузов при сверхзвуковых скоростях набегающего потока. Труды ЦАГИ 1981 г.

6. Белоцерковский С.М. Решетчатые крылья. М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1981. 516с.

ОСНОВНЫЕ АЛГОРИТМЫ ПРОВЕРКИ ПОДЛИННОСТИ СУБЪЕКТОВ ИНФОРМАЦИОННОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ

Васенёва Валерия Андреевна

Студент Волгоградского государственного университета, г.Волгоград

Кожевникова Ирина Сергеевна Студент Волгоградского государственного университета, лаборант кафедры информационной безопасности, г.Волгоград

Николаенко Виктория Григорьевна Студент Волгоградского государственного университета, г.Волгоград

В настоящее время субъектам информационных отношений ущерб может быть нанесен посредством воздействия на процессы и средства обработки критичной для них информации, соответственно становится очевидной необходимость обеспечения защиты всей системы обработки и передачи данной информации от несанкционированного вмешательства в процесс ее функционирования, а также от попыток хищения, незаконной модификации и/или разрушения любых компонентов данной системы.

Процесс регистрации пользователя в системе информационного взаимодействия в свою очередь состоит из трех взаимосвязанных, выполняемых последовательно процедур: идентификации, аутентификации и авторизации.

Для исследования была выбрана процедура аутентификации, иными словами - процедура проверки подлинности субъекта, позволяющая достоверно убедиться в том, что субъект, предъявивший свой идентификатор, на самом деле является именно тем субъектом, идентификатор которого использует (для этого он должен подтвердить факт обладания некоторой информацией, которая может быть доступна только одному: пароль, ключ и т.п.).

При анализе основных алгоритмов проверки подлинности субъектов информационного взаимодействия, были выявлены следующие критерии для их оценки.

Критерий 1: уровень, на котором осуществляется проверка подлинности взаимодействующих пользователей. Может принимать значения:

1. физический (сравнивает аналоговое и цифровое кодирование, а также узкополосную и широкополосную передачу, описывает многоканальные системы связи и последовательную передачу данных);

2. канальный (предназначен для передачи данных субъектам информационного взаимодействия, находящимся в том же сегменте локальной сети);

3. сетевой (отвечает за трансляцию логических адресов и имен в физические, определение кратчайших маршрутов, коммутацию и маршрутизацию, а также отслеживание неполадок и заторов в сети);

4. транспортный (предназначен для доставки данных, разделенных на фрагменты, размер которых зависит от протокола);

5. сеансовый (отвечает за поддержание сеанса связи, позволяя приложениям взаимодействовать между собой длительное время);

6. представительский (преобразует протоколы и кодирование/декодирование данных);

7. прикладной (обеспечивает взаимодействие сети и субъекта информационного взаимодействия).

Критерий 2: сценарий аутентификации сущности.

Может принимать значения:

1. Обмен сообщениями между двумя главными компьютерами (участниками протокола являются компьютеры, называемые узлами или платформами распределенной системы);

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

2. Обмен сообщениями между субъектом и главным компьютером (пользователь получает доступ к компьютерной системе, регистрируясь в главном компьютере);

3. Обмен сообщениями между процессом и главным компьютером (главный компьютер может предоставлять внешним процессам широкие права);

4. Члены клуба (доказательство членства в клубе представляет собой обобщение способа, основанного на обмене сообщениями между пользователем и главным компьютером).

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.