Визначення аеродинамічних характеристик компонування Х-крило – фюзеляж для БПЛА-перехоплювача
DOI:
https://doi.org/10.54858/dndia.2025-21-8Ключові слова:
аеродинамічні характеристики, аеродинамічна якість, безпілотний літальний апарат, Х-крило, аеродинамічне компонування, інтерференціяАнотація
На основі параметричного аналізу визначено аеродинамічні характеристики ізольованого Х-крила, фюзеляжу та компонування Х-крило–фюзеляж в залежності від кута V-подібності крила Q та звуження крила h. Дослідження проводилось чисельним моделюванням в програмному комплексі Ansys. При цьому швидкість потоку складала 100 м/с при стандартних атмосферних умовах, висота приймалась 0 м. В результаті дослідження визначено, що найбільшу аеродинамічну якість має компонування Х-крило-фюзеляж з кутом V-подібності Q = 30 °, звуження h = 1. При цьому виграш в аеродинамічній якості може становити до 40 % в залежності від кута атаки у порівнянні з крилом з параметрами Q = 10 °, h = 1. При порівнянні з компонуванням з Х-крилом з Q = 45 °, h = 1 приріст аеродинамічної якості складає до 11 % в залежності від кута атаки. Компонування з геометричними параметрами крила Q = 45 °, h = 1 рекомендовано застосовувати для ударних БпЛА, що застосовуються для ураження наземних цілей. Для БпЛА-перехоплювача рекомендовано застосовувати Х-крилом з Q = 45 °, h = 1 попри меншу аеродинамічну якість. В статті також наведено залежності коефіцієнту KL, що характеризує взаємний інтерференційний вплив крила і фюзеляжу.
Посилання
John R. Spreiter. Aerodynamic properties of cruciform-wing and body combinations at subsonic, transonic and supersonic speeds / Spreiter John // Technical note – Washington.: Ames Aerànautical Laboratory Moffett Field. – №1897, 1949. – Р. 1-34.
John R. Spreiter. A theoretical study of the aerodynamics of slender cruciform-wing arrangements and their wakes / Spreiter John, Sacks Alvin // Technical report – Washington.: Ames Aerànautical Laboratory Moffett Field. – №1296, 1957. – Р. 1-35.
Leroy Spearman. Aerodynamic characteristics in pitch of a series of cruciform-wing missiles with canard controls at a mach number of 2.01 / Spearman Leroy // Technical note – Washington.: Ames Aerànautical Laboratory Moffett Field. –
№ D-839, 1961. – Р. 1-41.
А. В. Розин. Пространственное обтекание оперенного тела сверхзвуковым потоком идеального газа /
Розин А.В. // Изв. АН СССР. МЖГ. – М.: – 1983, № 1. С. 185-187.
Бураго Н.Г. Метод расчёта аэродинамических коэффициентов летательных аппаратов с крыльями в схеме X, имеющими малый размер / С.Г. Бураго // Труды МАИ. – М. : МАИ. – Вып. №72, 2014. – С. 1-16.
M. Miller, J. Burkhalter. Wing-wing interference effects for cruciform missiles / Miller M., Burkhalter J. // 4th Applied Aerodynamics Conference 09 June 1986 - 11 June 1986 San Diego,CA,U.S.A. https://doi.org/10.2514/6.1986-1772/
Tuling, S., Dala, L., Toomer, C. "Lee-side flow structures of very low aspect ratio cruciform wing–body configurations" / Tuling S., Dala L., Toomer C. // Journal of Spacecraft and Rockets – American Institute of Aeronautics and Astronautics, 2013. – Vol. 50, No. 6 – С. 1134 – 1149.
S. Deng, T. Xiao. Numerical Simulation of a Flexible X-Wing Flapping-Wing Micro Air Vehicle / Deng S., Xiao T // AIAA JOURNAL – Vol. 55, No. 7, July 2017.С. 2295 – 2306.
The Investigation on Aerodynamic Performance of the X-Wing Tail-Sitter VTOL MAV. Wei Tang, Bifeng Song, Yu Cao та інш. // AIAA AVIATION Forum 35th AIAA Applied Aerodynamics Conference 5-9 June 2017, Denver, Colorado. DOI: 10.2514/6.2017-3750.
Ansys CFX-Solver Theory Guide. Release 2025 R2. Canonsburg, PA: ANSYS, Inc., 2025. 392 p.
