Оценка энергетической эффективности подвода тепла перед летательным аппаратом при сверхзвуковом полете с ускорением. Часть 1. Математические модели
А.Ф. Латыпов
Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, latypov@itam.nsc.ru
Ключевые слова: нагрев набегающего потока, глиссирующий полет, эффективность, ПВРД, эксергетический метод, оптимальная траектория
Страницы: 573-584
Аннотация
Выполнена оценка экономии топлива на траектории разгона воздушно-космического самолета при подводе энергии в набегающий поток. Начальная и конечная скорости полета заданы. Использована модель глиссирующего полета над холодным воздухом в бесконечном изобарическом тепловом следе. Сравнение расходов топлива произведено на оптимальных траекториях. Расчеты выполнены при использовании комбинированной силовой установки, состоящей из прямоточного воздушно-реактивного двигателя и жидкостного ракетного двигателя. В первой части статьи для оценки тяги и удельного импульса ПВРД построена эксергетическая модель. Для оценки аэродинамического сопротивления летательного аппарата используется квадратичная зависимость от аэродинамической подъемной силы. Энергия на нагрев потока получается за счет эквивалентного уменьшения эксергии продуктов сгорания. Получены зависимости увеличения коэффициента дальности крейсерского полета при различных числах Маха. Во второй части статьи приводится математическая модель разгонного участка траектории полета летательного аппарата и результаты расчета по уменьшению затрат топлива на траектории разгона при заданном значении подводимой перед летательным аппаратом энергии.
|
