Aerodinamika dari STL

Mengapa (lalu apa yang memberi makan model balistik)

Data diperlukan untuk membangun lintasan pesawat ruang angkasa dan pengangkutnya. Pertama-tama, mereka aerodinamis. Mereka diperlukan untuk menentukan gaya dan momen yang bekerja pada pesawat ruang angkasa (atau panggungnya), serta untuk menilai keadaan termal struktur. Karakteristiknya bergantung pada penampilan pesawat ruang angkasa dan parameter penerbangan dan biasanya terlihat seperti lembaran yang luas dengan ketergantungan koefisien yang sesuai pada sudut serangan, bilangan Mach, ketinggian, dan banyak lagi.





Ada beberapa cara untuk mendapatkan nomor ini:





  1. CFD. Semua jenis ANSYS, floEFD, simulasi aliran solidWorks, dan sebagainya. Paket perangkat lunak besar dan serius dengan label harga yang serius. Dan untuk perusahaan rintisan yang menggergaji pesawat ulang-aliknya di garasi, biaya software ini hampir sama dengan bengkel itu sendiri.





  2. Perkiraan metode analitik grafis. Karena orang telah meluncurkan berbagai perangkat ke udara dan vakum dalam waktu yang lama. Data tentang alirannya di sekitar pipa dan aliran bebas dimasukkan ke dalam direktori, ditabulasi dan diparameterisasi oleh elongasi, sudut sapuan, ketebalan profil, dan sebagainya. Masalah dengan pendekatan semacam itu adalah kebutuhan untuk bekerja "dengan mata" dengan berbagai buku dan atlas karakteristik, mentransfer angka dari kertas ke bentuk elektronik dan menderita, menderita, menderita ketika geometri mengambil bentuk selain "benda silinder-kerucut dengan sayap tipis "





  3. Perkiraan metode berdasarkan parameter aliran lokal. Mereka menempati posisi perantara antara dua yang pertama dan didasarkan pada pembagian geometri pesawat yang diteliti menjadi fragmen, interaksi di antaranya dapat diabaikan. Karena gangguan dalam aliran tidak dapat merambat lebih cepat dari kecepatan suara dan melampaui gelombang kejut, metode tersebut bekerja paling baik pada kecepatan tinggi (M ~ 8-10 dan lebih tinggi). Kami akan menangani mereka





Dua metode utama adalah metode baji tangen dan metode Newton. Pada masing-masing metode, permukaan pesawat dibagi menjadi beberapa daerah dasar, kemudian sudut serang lokal (antara pesawat dan aliran masuk) ditentukan. Dalam metode lompatan lokal, sudut serang dibandingkan dengan maksimum yang diizinkan (setelah lompatan menjauh dari permukaan), kemudian ditentukan tingkat kenaikan tekanan aliran.





N.F.  Krasnov.  Aerodinamika.  Volume 1. Theta adalah sudut defleksi lompatan, beta adalah sudut kemiringan permukaan yang menghasilkan lompatan, delta adalah parameter yang bergantung pada eksponen adiabatik.  Setelah menyelesaikan persamaan ini dengan metode Newton, kita memperoleh sudut lompatan dan parameter transformasi aliran yang diperlukan.
.. . . 1. - , - , , - , . , .

, , .





Dasar-dasar metode Newton.  N.S.  Arzhanikov, G.S.  Sadekova.  "Aerodinamika pesawat"
. .. , .. . " "

- , , . , ( , )





, . - .





Evaluasi gesekan pelat ekivalen dengan kriteria Reynolds

( , , ).





. , STL. , , . Blender, , . - STL, Blender- - , (csv, json ). NodeJS Buffer. STL .





fs open , size .





STL
Tidak ada yang istimewa, cukup geser 50 byte lagi ke kanan setiap kali
, 50

STL. 80 - , . . 4 - 32- Unsigned Int, . - .





32- Float Little Endian. - . (X, Y, Z), . 48 2 16- Unsigned Int, . .





1.

. -, . -, , ( , , )





Ini adalah model uji.  Arah aliran - kanan ke kiri
- . -

. 5-10% :





Garis padat - nilai yang dihitung, titik - perhitungan teoritis
- , -
Data awal untuk memulai penghitungan.  Masih "Aerodinamika ..." oleh Arzhanikov dan Sadekova
. "..."

2.

- "". DSMC Simulations of Apollo Capsule Aerodynamics... ( ) .





""
Perhitungan model garis, melalui poin - data dari artikel AIAA
- , - AIAA
Grafik yang menarik bagi kami berwarna hitam, untuk media kontinu.  Poin diambil darinya
- , .

85 ( ) . , ~5%. , AIAA - .





3.

- , . (M ~2 - 3) . ( ).





M = 2 - 6 ( )
Grafik merah - teori profil tipis, perhitungan model biru
- , -

- 2, - 4, - 6. -





, M > 3,5 - 4 ~ 90 . M=4, " " .





Garis solid adalah batas teoritis kualitas aerodinamis, titik-titik tersebut merupakan hasil perhitungan model.  Horisontal - Mahi
- , - . -

- ( ). , , . - .





Perangkat untuk mengabadikan dunia, jika kualitas aerodinamis pepelatsa berkisar antara 2,7 - 3,5.  Saya juga suka Skylon sebagai prototipe, tapi kami akan melakukannya tanpa penukar panas.
Perangkat untuk mengabadikan dunia, jika kualitas aerodinamis pepelatsa berkisar antara 2,7 - 3,5. Saya juga suka Skylon sebagai prototipe, tapi kami akan melakukannya tanpa penukar panas.

Sementara itu, saya memiliki alat yang memungkinkan saya untuk mengevaluasi karakteristik berbagai pepelats, dan di koridor ketinggian dan kecepatan yang paling menarik dari sudut pandang penerbangan atmosfer pesawat ruang angkasa - dengan cukup baik (~ 5 %) akurasi.





Jika ada yang tertarik, kodenya ada di sini . Tiba-tiba Anda akan diambil alih oleh dorongan kreatif, dan Anda akan membantu saya mengatasi supersonik subsonik, transsound, dan kecil.








All Articles