Поликлиновый проникатель ведерникова

 

Изобретение относится к авиационнокосмической технике, а точнее к носовым частям летательных аппаратов, к устройствам для улучшения их аэродинамических коэффициентов при сверхзвуковых скоростях полета. Целью изобретения является уменьшение сопротивления проникателя при повышении его устойчивости. Цель достигается тем, что поликлиновый проникатель, содержащий продольные клиновидные элементы 1, установленные звездообразно на конус, который выполнен с цилиндрической частью 2, связанной с основанием конуса. За счет выбора рационального удлинения цилиндрической части проникателя и выполнения его с донной выемкой 3 обеспечивается необходимый запас статической устойчивости полета за счет уменьшения донного сопротивления. А выполнение продольных клиновидных элементов 1 в виде винтовой циклической поверхности обеспечивает разбиение ударной волны на систему слабых скачков уплотнения и уменьшения волновой составляющей сопротивления проникателя. 2 ил.

Изобретение относится к авиационно-космической технике, а точнее к носовым частям летательных аппаратов, к устройствам улучшения их аэродинамических коэффициентов при сверхзвуковых скоростях полета. Целью изобретения является уменьшение сопротивления проникателя при повышении его устойчивости полета. На фиг. 1 схематически изображен четырехклиновой проникатель; на фиг. 2 представлены поперечные контуры винтообразной поверхности отдельного клина при различных расстояниях от вершины носовой части. Цифрами 1 обозначен клиновидный элемент, входящий в носовую часть поликлинового проникателя: 2 цилиндрическая часть; 3 донная выемка. O_xyz представляет собой декартовую систему координат с началом в вершине носовой части; r, Θ ζ поперечная, угловая и продольная координаты цилиндрической системы, совпадающей по плоскости YOZ с декартовой; l_o, l₁, l₂ длины носовой части (высота конуса), цилиндрической части и донной выемки; d диаметр основания цилиндра (конуса). В цилиндрической системе координат O_rΘζ аналитическая запись винтообразной циклической поверхности каждого клиновидного элемента представляется в виде r +(1-ζ) (Θ ) Здесь продольная координата ζ находится в интервале 0 < ζ< 1, угол Θ лежит в диапазоне 0 ≅ Θ ≅ π/n, количество клиньев n изме- няется от 3 до 6, удлинение λ_н= меняется от 1 до 3, что соответствует пара- метру β измеряемому от 0,16 до 0,5; параметр поперечной кривизны клиновидного элемента t меняется от 0,5 до 0,7. Циклическая поверхность клиновидных элементов проникателя минимального сопротивления с параметрами n 4, λ_н 2,25 и t 0,6 при варьировании ζ представлена на фиг. 2. Работа устройства осуществляется посредством разбиения ударной волны клиновидными элементами на систему слабых скачков уплотнения и положительной интерференции, генерируемой ими вихрей с донным пространством поликлинового проникателя. Применение предлагаемого устройства позволяет при сверхзвуковом полете значительно снизить сопротивление. При М 4 и 6 уменьшение сопротивления четырехклинового проникателя по сравнению в осесимметричным эквивалентом соответственно составляет 1,25 и 1,38 раза. Принимая во внимание теорию локального взаимодействия, одинаково достоверную для описания движения в воздухе и сыпучих средах, естественно предположить о сохранении преимуществ поликлинового проникателя при внедрении в грунт и другие податливые континиумы. В этом случае помимо уменьшения сопротивления также необходима забота об устойчивости движения. Таким образом, предложен многофункциональный проникатель в сплошные среды с достоинством, максимально проявляемым при сверхзвуковых скоростях полета.

Формула изобретения

Поликлиновый проникатель, содержащий продольные клиновидные элементы, установленные звездообразно на конус, отличающийся тем, что, с целью уменьшения аэродинамического сопротивления проникателя при повышении его устойчивости, поликлиновый проникатель выполнен с цилиндрической частью, связанной с основанием конуса, удлинение которой составляет от 0,6 до 1,8 удлинения конуса, определяемого отношением λ_н=l_o/d, где λ_н удлинение конуса проникателя; l_o высота конуса; d диаметр основания конуса и с донной выемкой в ней, длина и диаметр которой составляет соответственно от 0,7 до 0,9 длины и диаметра цилиндрической части проникателя, а каждый клиновидный элемент выполнен в виде винтовой циклической поверхности, описанной в цилиндрической системе координат по аналитической зависимости где R поперечная координата цилиндрической системы координат; Θ угловая координата цилиндрической системы координат, изменяемая от 0 до p/n; ζ продольная координата цилиндрической системы координат, изменяемая от 0 до 1; n количество клиновидных элементов, изменяемое от 3 до 6; b параметр удлинения, определяемый отношением 1/2 λ_н и изменяемый от 0,16 до 0,5; t параметр поперечной кривизны, изменяемый от 0,5 до 0,7.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2